碳(tan)素(su)(su)結構鋼的(de)強度(du)性能隨著工作溫度(du)的(de)提高(gao)而(er)急(ji)劇下降(jiang)，其極限(xian)的(de)工作溫度(du)為350℃。在更高(gao)的(de)溫度(du)下必須采取含有(you)一(yi)定合金元素(su)(su)的(de)合金鋼。這些合金鋼統稱為耐(nai)熱鋼。它(ta)們按照合金的(de)成分及其質量分數，具(ju)有(you)比普通(tong)碳(tan)素(su)(su)鋼高(gao)得多的(de)高(gao)溫短時強度(du)和(he)持久強度(du)。
耐(nai)熱(re)鋼(gang)按其(qi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)成分(fen)(fen)的質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)可分(fen)(fen)為低(di)(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)、中合(he)(he)(he)金(jin)(jin)和(he)高(gao)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)熱(re)鋼(gang)。合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元素總(zong)質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)在5%以下的合(he)(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)統稱低(di)(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)熱(re)鋼(gang)，其(qi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)系(xi)列(lie)有：C-Mo、C-Cr-Mo、C-Cr-Mo-V-Nb、C-Mn-V.C-Cr-Mo-V.C-Mn-Mo-V、C-Mn-Ni-Mo和(he)C-Cr-Mo-V-Ti-B等。對(dui)焊接結構用低(di)(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)熱(re)鋼(gang)，為改(gai)善其(qi)焊接性(xing)，碳的質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)控制在0.20%以下，某(mou)些合(he)(he)(he)金(jin)(jin)成分(fen)(fen)較高(gao)的低(di)(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)熱(re)鋼(gang)，標(biao)準(zhun)規(gui)定的碳質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)不高(gao)于(yu)0.15%.
這(zhe)些低(di)合金耐(nai)熱鋼通常以退火狀態或(huo)正(zheng)火＋回火狀態供貨。
合(he)(he)(he)(he)金總質(zhi)量(liang)分(fen)數在2.5%以下的(de)(de)低合(he)(he)(he)(he)金耐熱鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在供(gong)貨(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下具有珠(zhu)光(guang)體＋鐵素體組織，故也稱(cheng)珠(zhu)光(guang)體耐熱鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。合(he)(he)(he)(he)金總質(zhi)量(liang)分(fen)數為(wei)3%~5%的(de)(de)低合(he)(he)(he)(he)金耐熱鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，在供(gong)貨(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下具有貝(bei)氏(shi)體＋鐵素體組織，亦稱(cheng)其為(wei)貝(bei)氏(shi)體耐熱鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。合(he)(he)(he)(he)金總質(zhi)量(liang)分(fen)數為(wei)6%~12%的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)系(xi)列(lie)通稱(cheng)中(zhong)合(he)(he)(he)(he)金耐熱鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。目前，用于焊接結(jie)構的(de)(de)中(zhong)合(he)(he)(he)(he)金耐熱鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)金系(xi)列(lie)有：C-Cr-Mo、C-Cr-Mo-V,C-Cr-Mo-Nb、C-Cr-Mo-V-Nb、C-Cr-Mo-W-V-Nb等。這些中(zhong)合(he)(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)必須以退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)或正火＋回火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)供(gong)貨(huo)，某(mou)些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也可以調質(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)供(gong)貨(huo)。
合金總質(zhi)量分數在(zai)10%以下(xia)(xia)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)，在(zai)退火狀(zhuang)態下(xia)(xia)具有鐵(tie)素(su)體＋合金碳化物的(de)組織。在(zai)正(zheng)火＋回(hui)火狀(zhuang)態下(xia)(xia)，這些(xie)合金鋼(gang)的(de)組織為鐵(tie)素(su)體＋貝氏體，當鋼(gang)的(de)合金總質(zhi)量分數超過(guo)10%時，其供貨狀(zhuang)態下(xia)(xia)的(de)組織為馬氏體，屬于馬氏體級(ji)耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)。
合(he)金(jin)(jin)總質量分數高(gao)于13%的合(he)金(jin)(jin)鋼稱為(wei)高(gao)合(he)金(jin)(jin)耐熱(re)鋼，按其(qi)供貨狀態下的組織可分為(wei)馬氏體(ti)(ti)、鐵素體(ti)(ti)和(he)奧氏體(ti)(ti)三(san)種。應用最廣泛的高(gao)合(he)金(jin)(jin)耐熱(re)鋼為(wei)鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)(ti)耐熱(re)鋼，其(qi)合(he)金(jin)(jin)系列有：Cr-Ni、Cr-Ni-Ti,Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-Nb、Cr-Ni-Nb-N、Cr-Ni-Mo-Nb、Cr-Ni-Mo-V-Nb、Cr-Ni-Si、Cr-Ni-Ce-Nb、Cr-Ni-Cu-Nb-V、Cr-Ni-Mo-Nb-Ti、Cr-Ni-Cu-W-Nb-N等。
在常規熱電站(zhan)、核動力裝置(zhi)、石油精煉設(she)備、加(jia)氫裂化裝置(zhi)、合(he)成化工(gong)(gong)容器、煤化工(gong)(gong)裝置(zhi)、宇(yu)航器械以及(ji)其他高溫(wen)加(jia)工(gong)(gong)設(she)備中，保證高溫(wen)高壓設(she)備長期工(gong)(gong)作的可(ke)靠性(xing)和(he)經(jing)濟(ji)性(xing)具有頭等重要的意(yi)義，為(wei)此(ci)應綜合(he)考慮下(xia)列因素。
①. 常溫和高溫短時強度。
②. 高溫持久強度和(he)蠕(ru)變強度。
③. 耐蝕(shi)性、抗氫(qing)能力和抗氧化性。
④. 抗脆斷能力。
⑤. 可加工性，包(bao)括冷、熱成形性能，熱切割性和焊(han)接性。
⑥. 經(jing)濟性(xing)。
