結構(gou)材(cai)料(liao)的耐熱(re)性是按照各種使用(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)來分(fen)類的，因(yin)為材(cai)料(liao)的基本性能(neng)與(yu)使用(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)密切相關，所以可(ke)將其使用(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)分(fen)為四個范圍(wei)。
1. 零(ling)度以下和低溫使用(yong)
在(zai)零度以下，材料(liao)主要的(de)使(shi)(shi)用要求是使(shi)(shi)用溫(wen)(wen)(wen)(wen)度下的(de)韌性(xing)。鋼和有色金(jin)屬經常用于(yu)(yu)在(zai)零度以下存(cun)儲、處理和輸送液化氣及變成(cheng)液態的(de)氣體。有些金(jin)屬在(zai)室溫(wen)(wen)(wen)(wen)或零韌性(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度以下的(de)較小溫(wen)(wen)(wen)(wen)度范圍內(nei)，明(ming)顯地(di)表現(xian)出韌性(xing)的(de)嚴重缺乏，將這一(yi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度叫做韌性(xing)-脆性(xing)轉變溫(wen)(wen)(wen)(wen)度。由于(yu)(yu)脆性(xing)裂紋的(de)擴展會帶來(lai)危險，所以應該(gai)避(bi)免在(zai)低于(yu)(yu)零韌性(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度下使(shi)(shi)用這些金(jin)屬。在(zai)零韌性(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度以下，裂紋擴展所需的(de)能(neng)量非常小，也就是在(zai)很低的(de)應力下就很容易產(chan)生(sheng)裂紋。
2. 0～200℃以(yi)下使用
0～200℃以(yi)(yi)下(xia)這個溫度范圍，可(ke)以(yi)(yi)說是大多(duo)數(shu)金屬材料都可(ke)以(yi)(yi)處于(yu)這個溫度使用范圍，也就是極為平常的使用范圍，這里就不給(gei)予介紹了(le)。
3. 中溫（200～650℃）下使用
在絕大(da)多數石(shi)油和石(shi)化工業中使(shi)用的(de)容器都屬于(yu)中溫(wen)操作類(lei)型。這里(li)最重要的(de)是要考慮(lv)發(fa)揮材(cai)料的(de)最佳性(xing)能，其中主要的(de)指標是設計應力值、設計公式的(de)合理性(xing)和材(cai)料的(de)韌性(xing)。
4. 高溫（＞650℃）下使用
材(cai)(cai)料在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下使(shi)用(yong)，材(cai)(cai)料會處于(yu)假塑性(xing)(xing)(xing)或全塑性(xing)(xing)(xing)狀態(tai)下，設計必(bi)須以低于(yu)無彈(dan)性(xing)(xing)(xing)變(bian)形(xing)失效的(de)極限應(ying)力(li)為基(ji)(ji)礎。高(gao)(gao)(gao)溫(wen)設計應(ying)力(li)極限是建(jian)立(li)在(zai)(zai)長期蠕(ru)變(bian)強(qiang)度的(de)基(ji)(ji)礎上(shang)并考慮金屬的(de)鐵鱗(lin)阻力(li)。在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下所使(shi)用(yong)的(de)材(cai)(cai)料應(ying)該具(ju)有表4-4中的(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能。在(zai)(zai)溫(wen)度高(gao)(gao)(gao)于(yu)425℃時，材(cai)(cai)料既要耐熱(re)，還必(bi)須保持耐蝕性(xing)(xing)(xing)、力(li)學(xue)強(qiang)度、冶金穩定性(xing)(xing)(xing)、耐蠕(ru)變(bian)性(xing)(xing)(xing)、耐氧化性(xing)(xing)(xing)、應(ying)力(li)、斷裂強(qiang)度、韌性(xing)(xing)(xing)和抵抗燃燒氣體和接(jie)觸化學(xue)物質的(de)表面穩定性(xing)(xing)(xing)。
耐(nai)熱材料的合(he)金化元素(su)：耐(nai)熱材料必須含有鉻(ge)以(yi)抗氧(yang)化。鈷、鋁(lv)、硅和(he)稀(xi)土元素(su)有助(zhu)于表(biao)面氧(yang)化層的形成、穩定(ding)性(xing)和(he)堅韌(ren)。鎳提供(gong)了強度、穩定(ding)性(xing)、韌(ren)性(xing)和(he)抗滲碳。鎢和(he)鉬增加高(gao)溫強度。
當溫度高于600℃，通常考慮使(shi)用如下的材料：
①. 含有17％～27％Cr和少量(liang)Mo的鐵素體鋼；
②. 奧氏體高溫、高強度(du)鋼（含(han)有高于(yu)8％Ni的(de)Cr-M-Mo鋼）如牌號，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和20Cr25Ni20（310）；
③. 高(gao)溫(wen)下使用的不銹鋼。
常用耐熱鋼的適宜工作(zuo)的溫度(du)范圍(wei)，見表4-2。
碳(tan)鋼(gang)習慣上用(yong)(yong)于溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)超(chao)過(guo)400℃，低合(he)(he)金鋼(gang)用(yong)(yong)于溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)超(chao)過(guo)600～650℃，當超(chao)過(guo)以(yi)上溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)時候，由于蠕(ru)變(bian)而造成它(ta)們失(shi)去穩定性。鎳基(ji)和鈷(gu)基(ji)的(de)(de)(de)超(chao)耐(nai)熱合(he)(he)金能耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)且力(li)學(xue)性能損失(shi)不(bu)大(da)，但它(ta)們的(de)(de)(de)經濟性和可用(yong)(yong)性限制了(le)它(ta)們的(de)(de)(de)一般應(ying)用(yong)(yong)，如600～675℃中(zhong)溫(wen)(wen)(wen)范圍(wei)操(cao)作的(de)(de)(de)礦物燃料能源工廠就(jiu)沒有應(ying)用(yong)(yong)鎳基(ji)和鈷(gu)基(ji)合(he)(he)金。在(zai)此溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍(wei)內，優先(xian)考慮選(xuan)用(yong)(yong)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)。高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下選(xuan)用(yong)(yong)不(bu)銹鋼(gang)時，除了(le)考慮蠕(ru)變(bian)強度(du)(du)，還應(ying)考慮高(gao)溫(wen)(wen)(wen)腐蝕、氧(yang)化、鱗皮、碳(tan)化以(yi)及二次相的(de)(de)(de)析出。超(chao)級鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌補(bu)了(le)許多與06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)銹鋼(gang)缺點有關的(de)(de)(de)不(bu)足。
表4-5列出(chu)幾種不銹(xiu)鋼(gang)在燃氣(qi)中的腐(fu)蝕率（3個(ge)月）。
①. 指(zhi)發生點腐蝕(shi)的試樣點腐蝕(shi)的平均(jun)深度。
②. 指(zhi)試樣斷(duan)裂。
高(gao)溫(wen)用鋼(gang)(gang)的(de)評定試(shi)驗(yan)(yan)，是用來評定高(gao)溫(wen)用鋼(gang)(gang)的(de)力(li)學性能(neng)，供選用鋼(gang)(gang)材和(he)(he)(he)設計(ji)時(shi)使用。試(shi)驗(yan)(yan)項目包括：短期高(gao)溫(wen)試(shi)驗(yan)(yan)；長(chang)期高(gao)溫(wen)試(shi)驗(yan)(yan)；長(chang)期暴露于高(gao)溫(wen)后的(de)短期和(he)(he)(he)長(chang)期試(shi)驗(yan)(yan)；疲(pi)勞(lao)試(shi)驗(yan)(yan)（包括熱(re)疲(pi)勞(lao)和(he)(he)(he)熱(re)沖(chong)擊試(shi)驗(yan)(yan)）；與時(shi)間有關的(de)疲(pi)勞(lao)試(shi)驗(yan)(yan)；韌(ren)性和(he)(he)(he)韌(ren)度試(shi)驗(yan)(yan)。
表(biao)4-6列出了幾種不銹(xiu)鋼在空氣中使用的建議(yi)溫(wen)度。
