1. 馬氏(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼
馬氏體型不銹(xiu)鋼(gang)的代表鋼種12Cr13（410），作為汽輪機和螺釘等高溫材料，從很早以前就開始使用了。幾種鋼種的高溫抗拉特性如圖4-8所示。從數據上來看，12Cr不銹鋼大約到500℃仍具有較高的抗拉強度，但高于這個溫度時強度就會顯著地下降并發生各種脆化現象。所以在高溫使用時，必須注意。因此，對各種汽輪機葉片用材，如在12Cr不銹鋼中，添加Mo（鉬）、V（釩）、Nb（鈮）及W（鎢）等，以強化其高溫強度，形成使用溫度可達650℃的高溫馬氏體型不銹鋼。
汽輪機用鋼種，因為1500℃高溫熱處理使碳化物（Cr23C6，NbC等）在奧氏體基體中固溶后，再進行650～680℃回火。這些析出的碳化物可以顯著地提高其蠕變破壞強度。
2. 鐵素體型不銹鋼
幾(ji)種鐵素體型不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種的(de)高(gao)溫抗(kang)拉(la)特性，如圖4-8所(suo)示(shi)。從(cong)12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數據可以看(kan)出，其高(gao)溫抗(kang)拉(la)強(qiang)度從(cong)400～450℃開始急(ji)劇下降。如果到(dao)700～800℃時，它們(men)的(de)抗(kang)拉(la)強(qiang)度差(cha)別(bie)幾(ji)乎就沒有了(le)。圖4-9是幾(ji)種不(bu)銹鋼(gang)蠕變破壞強(qiang)度示(shi)意圖。
鐵素體系列不(bu)銹鋼在高(gao)溫中(zhong)使用時，會(hui)引起脆(cui)性，其高(gao)溫的(de)蠕變強度非常低(di)。還(huan)有在870℃以上的(de)溫度下，結晶(jing)粒度顯著地(di)粗大(da)化，變得非常脆(cui)。因此，一般(ban)不(bu)會(hui)選用鐵素體系列不(bu)銹鋼制(zhi)造有高(gao)溫強度要(yao)求的(de)機械零部件。
3. 奧氏體型不(bu)銹鋼
在奧氏體型鋼中(zhong)，加入了大量(liang)的(de)(de)(de)(de)Ni和Mn。特(te)別是Ni大量(liang)加入鋼中(zhong)后(hou)(hou)，對(dui)提(ti)高(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)性有(you)好處，它可(ke)以減少(shao)(shao)FeO層的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度，而(er)Mn則對(dui)鋼的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)性不利。含(han)錳高(gao)的(de)(de)(de)(de)鋼，氧化(hua)(hua)(hua)膜和鋼結合得不夠牢固，冷(leng)卻時氧化(hua)(hua)(hua)膜極容易崩落。另外，W和Mo加入鋼中(zhong)后(hou)(hou)，會使鋼的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)性能降低(di)，特(te)別是在800℃以上時，由于Mo和W的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)物MoO3和WO3揮發性極大，因而(er)使材料(liao)失重劇烈。少(shao)(shao)量(liang)堿土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)或稀土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)加入鋼中(zhong)，可(ke)提(ti)高(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)性能，特(te)別是在高(gao)于1000℃時相當有(you)效。因為在高(gao)溫下，耐熱材料(liao)的(de)(de)(de)(de)破壞主(zhu)要是晶(jing)(jing)界優先氧化(hua)(hua)(hua)所造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)，而(er)加入少(shao)(shao)量(liang)堿土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)或稀土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)后(hou)(hou)，晶(jing)(jing)界優先氧化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)現象幾乎可(ke)以完全消失。
在500℃以上，其他鋼種的強度會急劇下降，而奧氏體系列不銹鋼卻仍具有較高的強度。特別是因為它有良好的耐氧化性，所以適用于各種高溫工況下使用。在高溫下幾種鋼種的抗拉特性如圖4-8所示。從圖4-8中的數據可以看出，與06Cr19Ni10（304）相比較，06Cr17Ni12Mo2(316),06Cr18Ni11Nb (347),20Cr25Ni20(310)的高溫強度更高。因為奧氏體型不銹鋼是面心立方晶格，比體心立方晶格的鐵素體系列不銹鋼在600℃以上的高溫強度顯著優越。
奧氏體型不銹鋼的蠕變破壞強度（100000h）如圖4-9所示。06Cr17Ni12Mo2(316), 06Cr18Ni11Nb(347),06Cr18Ni11Ti(321)表現出優越的高溫特性。Mo可將奧氏體的基體進行強化，進一步形成碳化物，提高其高溫強度和蠕變斷裂強度。Nb，Ti等形成NbC和TiC等強力的碳化物，它們在奧氏體基體上析出，可以提升其高溫強度和蠕變斷裂強度。復合添加Mo，Nb，Ti等的奧氏體不銹鋼，其高溫特性更優越。
奧(ao)氏體(ti)型不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)蠕(ru)變強度(du)（1％/105 h），如圖4-10所示。在600℃ 附近(jin)，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕(ru)變強度(du)最高(gao)(gao)，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別(bie)是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕(ru)變強度(du)要比06Cr19Ni9（304）大約(yue)高(gao)(gao)2倍。到800℃附近(jin)時(shi)，它們(men)蠕(ru)變強度(du)差(cha)別(bie)就沒有了。因此，奧(ao)氏體(ti)型不銹鋼(gang)(gang)作為(wei)鍋(guo)爐、石(shi)油化學工(gong)業設備等主力材料得(de)到廣(guang)泛應用(yong)。耐熱鋼(gang)(gang)適用(yong)工(gong)作溫度(du)范圍見表4-2。
奧氏體型不銹鋼中，有高錳的不銹鋼。添加錳用以代替一(yi)部分鎳，作為節(jie)鎳型不銹鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的蠕變破(po)壞(huai)強度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優(you)越，但其焊(han)接性較差，在使用時必須注(zhu)意。
4. 析出硬化(hua)型不銹鋼
析(xi)出硬(ying)化(hua)(hua)型(xing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)，在常溫以及500℃以下(xia)，是強度(du)(du)較(jiao)高(gao)的(de)(de)材料(liao)。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低(di)C馬氏體基體中析(xi)出Cu、Nb等的(de)(de)金屬間化(hua)(hua)合(he)物使其(qi)硬(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)。其(qi)高(gao)溫強度(du)(du)到450℃仍然是很優(you)越的(de)(de)。如超過(guo)此溫度(du)(du)，其(qi)強度(du)(du)就(jiu)會急(ji)劇下(xia)降。
幾(ji)種常(chang)用耐熱不(bu)銹鋼的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中(zhong)添加Al，借助于在馬氏體(ti)基(ji)體(ti)中(zhong)析(xi)出(chu)含有(you)微(wei)細的Al金(jin)屬間化合物而被(bei)強化。在200～450℃，因(yin)具有(you)良好(hao)的高溫(wen)特(te)性，是飛機制造(zao)常用的材料。
5. 其(qi)他高溫材(cai)料
不(bu)銹鋼作(zuo)為高(gao)(gao)溫材(cai)料(liao)，其(qi)使用溫度可高(gao)(gao)達到900℃，如若超(chao)過這個(ge)溫度就要選用Ni基(ji)、Co基(ji)和Mo基(ji)合金等其(qi)他高(gao)(gao)溫材(cai)料(liao)。
