1. 馬(ma)氏體型不銹鋼(gang)
馬氏體型不(bu)銹鋼(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(xing)不銹鋼
幾種鐵素體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種的(de)高溫(wen)抗拉(la)(la)特性，如圖(tu)4-8所示(shi)。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數據(ju)可以看出，其高溫(wen)抗拉(la)(la)強(qiang)度從400～450℃開始急劇下降。如果到700～800℃時，它(ta)們的(de)抗拉(la)(la)強(qiang)度差別幾乎(hu)就沒有了。圖(tu)4-9是幾種不銹(xiu)鋼(gang)蠕(ru)變破壞強(qiang)度示(shi)意(yi)圖(tu)。
鐵(tie)素體(ti)系(xi)(xi)列不銹鋼在(zai)高溫(wen)中使(shi)用(yong)(yong)時(shi)，會(hui)引(yin)起脆性，其高溫(wen)的蠕(ru)變(bian)強(qiang)度非常低。還有在(zai)870℃以上的溫(wen)度下，結晶粒度顯著(zhu)地(di)粗大化，變(bian)得非常脆。因此，一(yi)般(ban)不會(hui)選用(yong)(yong)鐵(tie)素體(ti)系(xi)(xi)列不銹鋼制造(zao)有高溫(wen)強(qiang)度要求(qiu)的機械零(ling)部(bu)件。
3. 奧氏體型不銹鋼(gang)
在奧氏體型鋼(gang)(gang)中(zhong)，加入(ru)(ru)了大量(liang)的(de)(de)Ni和(he)Mn。特(te)別(bie)是(shi)(shi)Ni大量(liang)加入(ru)(ru)鋼(gang)(gang)中(zhong)后，對提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)有好(hao)處，它可(ke)以(yi)減少FeO層(ceng)的(de)(de)厚度，而(er)Mn則對鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)不(bu)利。含錳高的(de)(de)鋼(gang)(gang)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜和(he)鋼(gang)(gang)結合得不(bu)夠牢(lao)固(gu)，冷卻時氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜極容易崩落。另外，W和(he)Mo加入(ru)(ru)鋼(gang)(gang)中(zhong)后，會使鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)能降低，特(te)別(bie)是(shi)(shi)在800℃以(yi)上時，由于Mo和(he)W的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物MoO3和(he)WO3揮發性(xing)極大，因而(er)使材料(liao)失重劇烈。少量(liang)堿土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)稀(xi)土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)加入(ru)(ru)鋼(gang)(gang)中(zhong)，可(ke)提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)能，特(te)別(bie)是(shi)(shi)在高于1000℃時相當有效(xiao)。因為在高溫下(xia)，耐熱材料(liao)的(de)(de)破(po)壞(huai)主(zhu)要是(shi)(shi)晶界優先(xian)(xian)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)所造成的(de)(de)，而(er)加入(ru)(ru)少量(liang)堿土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)稀(xi)土(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)后，晶界優先(xian)(xian)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)現(xian)象幾乎可(ke)以(yi)完(wan)全(quan)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)氏體型不銹鋼(gang)(gang)的(de)蠕變(bian)(bian)(bian)強(qiang)度(du)(du)（1％/105 h），如圖4-10所示。在600℃ 附(fu)近，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變(bian)(bian)(bian)強(qiang)度(du)(du)最高(gao)，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次(ci)之(zhi)。特(te)別是(shi)06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變(bian)(bian)(bian)強(qiang)度(du)(du)要比(bi)06Cr19Ni9（304）大(da)約高(gao)2倍。到(dao)800℃附(fu)近時，它們蠕變(bian)(bian)(bian)強(qiang)度(du)(du)差別就沒有了。因此，奧(ao)氏體型不銹鋼(gang)(gang)作為鍋爐、石油化學(xue)工業設(she)備等主力材料(liao)得(de)到(dao)廣泛(fan)應用。耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)適用工作溫度(du)(du)范(fan)圍見(jian)表(biao)4-2。
奧氏(shi)體型不(bu)銹鋼中(zhong)，有(you)高錳(meng)的(de)不(bu)銹鋼。添(tian)加錳(meng)用(yong)以代替一部分鎳(nie)(nie)，作為節鎳(nie)(nie)型不(bu)銹鋼有(you) 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的(de)蠕變破壞強度(du)，在(zai)(zai)650～750℃比06Cr19Ni10（304）優越，但其(qi)焊(han)接性(xing)較差，在(zai)(zai)使用(yong)時必須(xu)注意(yi)。
4. 析出硬(ying)化型不銹鋼
析(xi)出(chu)硬化型不銹鋼(gang)(gang)，在常溫以(yi)及500℃以(yi)下，是強度較高(gao)的(de)材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低C馬氏體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)中析(xi)出(chu)Cu、Nb等的(de)金屬間化合物使(shi)其硬化的(de)鋼(gang)(gang)種。其高(gao)溫強度到450℃仍然是很優越的(de)。如超(chao)過此溫度，其強度就會急(ji)劇下降(jiang)。
幾種常(chang)用(yong)耐熱不銹鋼的用(yong)途，見(jian)表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中(zhong)(zhong)添加Al，借助(zhu)于在(zai)(zai)馬(ma)氏體基(ji)體中(zhong)(zhong)析出含有微細(xi)的Al金屬間化合(he)物而被強(qiang)化。在(zai)(zai)200～450℃，因具有良好的高溫特性，是飛機制造常用(yong)的材料。
5. 其(qi)他高溫材料
不(bu)銹(xiu)鋼作(zuo)為高(gao)溫(wen)材料(liao)，其使用(yong)溫(wen)度可高(gao)達到900℃，如若超過(guo)這個溫(wen)度就要選(xuan)用(yong)Ni基、Co基和(he)Mo基合金等其他高(gao)溫(wen)材料(liao)。
