結構材料(liao)(liao)的耐熱性是按照各種使用(yong)溫度(du)(du)來(lai)分類的，因為材料(liao)(liao)的基(ji)本性能與使用(yong)溫度(du)(du)密切相關，所以可將(jiang)其使用(yong)溫度(du)(du)分為四個范圍。
1. 零度以下(xia)和低(di)溫使用
在(zai)零(ling)(ling)度(du)(du)以(yi)下(xia)(xia)，材料(liao)主(zhu)要(yao)的(de)使(shi)用(yong)要(yao)求是使(shi)用(yong)溫度(du)(du)下(xia)(xia)的(de)韌(ren)(ren)性(xing)。鋼(gang)和有色金屬經(jing)常用(yong)于在(zai)零(ling)(ling)度(du)(du)以(yi)下(xia)(xia)存儲、處(chu)理和輸送液化氣(qi)及變成(cheng)液態的(de)氣(qi)體。有些金屬在(zai)室溫或(huo)零(ling)(ling)韌(ren)(ren)性(xing)溫度(du)(du)以(yi)下(xia)(xia)的(de)較(jiao)小溫度(du)(du)范圍內，明顯地表現出韌(ren)(ren)性(xing)的(de)嚴重缺(que)乏(fa)，將(jiang)這(zhe)一溫度(du)(du)叫做韌(ren)(ren)性(xing)-脆(cui)性(xing)轉(zhuan)變溫度(du)(du)。由(you)于脆(cui)性(xing)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)擴展會(hui)帶(dai)來危(wei)險，所以(yi)應(ying)該(gai)避免在(zai)低于零(ling)(ling)韌(ren)(ren)性(xing)溫度(du)(du)下(xia)(xia)使(shi)用(yong)這(zhe)些金屬。在(zai)零(ling)(ling)韌(ren)(ren)性(xing)溫度(du)(du)以(yi)下(xia)(xia)，裂(lie)紋(wen)(wen)擴展所需的(de)能量(liang)非常小，也(ye)就(jiu)是在(zai)很(hen)低的(de)應(ying)力下(xia)(xia)就(jiu)很(hen)容易(yi)產生裂(lie)紋(wen)(wen)。
2. 0～200℃以下(xia)使用(yong)
0～200℃以(yi)下這個溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)，可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)大多數金屬材料都(dou)可(ke)以(yi)處于這個溫(wen)度(du)使用(yong)范(fan)圍(wei)，也就是(shi)極為平常的使用(yong)范(fan)圍(wei)，這里就不給予介(jie)紹了。
3. 中(zhong)溫（200～650℃）下使用(yong)
在絕大(da)多數石(shi)油和石(shi)化工業中(zhong)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)容器都屬于(yu)中(zhong)溫操作類(lei)型(xing)。這里最重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)是要(yao)考慮發揮(hui)材料的(de)(de)(de)(de)最佳性能，其中(zhong)主要(yao)的(de)(de)(de)(de)指標是設(she)計(ji)應(ying)力值、設(she)計(ji)公(gong)式的(de)(de)(de)(de)合理性和材料的(de)(de)(de)(de)韌性。
4. 高(gao)溫(wen)（＞650℃）下(xia)使用
材(cai)料在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)使用(yong)，材(cai)料會處(chu)于假(jia)塑性(xing)(xing)或全塑性(xing)(xing)狀態(tai)下(xia)(xia)，設計必(bi)須以低于無彈性(xing)(xing)變形失(shi)效的(de)(de)極限應(ying)力(li)為基礎。高(gao)(gao)溫設計應(ying)力(li)極限是建立在(zai)長期蠕(ru)(ru)變強(qiang)度的(de)(de)基礎上并考慮金屬的(de)(de)鐵鱗阻力(li)。在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)所(suo)使用(yong)的(de)(de)材(cai)料應(ying)該具有表(biao)4-4中的(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能。在(zai)溫度高(gao)(gao)于425℃時，材(cai)料既要耐熱，還必(bi)須保持耐蝕性(xing)(xing)、力(li)學(xue)強(qiang)度、冶金穩定性(xing)(xing)、耐蠕(ru)(ru)變性(xing)(xing)、耐氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)、應(ying)力(li)、斷裂強(qiang)度、韌性(xing)(xing)和(he)抵抗燃燒氣體和(he)接觸化(hua)(hua)學(xue)物質的(de)(de)表(biao)面穩定性(xing)(xing)。
耐熱(re)材料的合金化元素(su)：耐熱(re)材料必須含有鉻(ge)以(yi)抗氧化。鈷、鋁、硅和(he)稀土元素(su)有助于表面氧化層(ceng)的形成、穩(wen)定性(xing)和(he)堅韌(ren)。鎳(nie)提供了強度(du)、穩(wen)定性(xing)、韌(ren)性(xing)和(he)抗滲碳。鎢和(he)鉬增加(jia)高(gao)溫強度(du)。
當溫度高于600℃，通常考慮使(shi)用如下的材(cai)料：
①. 含有17％～27％Cr和(he)少(shao)量Mo的鐵素體鋼；
②. 奧氏體高溫、高強度鋼（含有(you)高于8％Ni的(de)Cr-M-Mo鋼）如牌號(hao)，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和20Cr25Ni20（310）；
③. 高溫下使用(yong)的不銹鋼。
常用(yong)耐熱鋼(gang)的適宜工作(zuo)的溫度(du)范圍，見表4-2。
碳(tan)鋼(gang)(gang)習慣上用(yong)于溫(wen)(wen)度不(bu)超(chao)過(guo)(guo)400℃，低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)用(yong)于溫(wen)(wen)度不(bu)超(chao)過(guo)(guo)600～650℃，當超(chao)過(guo)(guo)以上溫(wen)(wen)度的(de)時(shi)候，由于蠕(ru)變而造(zao)成它(ta)們(men)失去穩(wen)定性(xing)。鎳(nie)基(ji)和鈷基(ji)的(de)超(chao)耐熱合(he)金(jin)能耐高(gao)溫(wen)(wen)且(qie)力學性(xing)能損失不(bu)大，但它(ta)們(men)的(de)經濟性(xing)和可用(yong)性(xing)限制了它(ta)們(men)的(de)一般應(ying)(ying)用(yong)，如600～675℃中溫(wen)(wen)范(fan)圍操作的(de)礦(kuang)物燃料能源工廠就沒有應(ying)(ying)用(yong)鎳(nie)基(ji)和鈷基(ji)合(he)金(jin)。在此溫(wen)(wen)度范(fan)圍內，優(you)先考(kao)慮選用(yong)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)選用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)時(shi)，除了考(kao)慮蠕(ru)變強度，還應(ying)(ying)考(kao)慮高(gao)溫(wen)(wen)腐蝕(shi)、氧(yang)化、鱗皮、碳(tan)化以及二次相(xiang)的(de)析出。超(chao)級(ji)鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌補了許多與06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)缺點(dian)有關的(de)不(bu)足(zu)。
表(biao)4-5列出幾種(zhong)不銹鋼(gang)在燃氣中的腐蝕率（3個月）。
①. 指發(fa)生點腐(fu)蝕的試樣(yang)點腐(fu)蝕的平均深度。
②. 指試(shi)樣(yang)斷(duan)裂。
高(gao)(gao)溫(wen)用(yong)鋼(gang)的(de)評(ping)定試(shi)驗(yan)(yan)，是用(yong)來評(ping)定高(gao)(gao)溫(wen)用(yong)鋼(gang)的(de)力(li)學性(xing)能，供選用(yong)鋼(gang)材(cai)和(he)設計時使用(yong)。試(shi)驗(yan)(yan)項目包(bao)括：短期(qi)高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)驗(yan)(yan)；長期(qi)高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)驗(yan)(yan)；長期(qi)暴(bao)露于高(gao)(gao)溫(wen)后的(de)短期(qi)和(he)長期(qi)試(shi)驗(yan)(yan)；疲勞試(shi)驗(yan)(yan)（包(bao)括熱(re)疲勞和(he)熱(re)沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)）；與時間有關的(de)疲勞試(shi)驗(yan)(yan)；韌(ren)性(xing)和(he)韌(ren)度試(shi)驗(yan)(yan)。
表(biao)4-6列(lie)出了幾種(zhong)不銹鋼在空氣(qi)中(zhong)使(shi)用的建(jian)議(yi)溫(wen)度。
