1. 馬氏體型(xing)不銹鋼
馬氏體型不銹鋼的代表鋼種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(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)
幾種鐵素體型不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種的高(gao)溫(wen)抗拉(la)特(te)性，如圖4-8所(suo)示(shi)。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的數據可以看出，其高(gao)溫(wen)抗拉(la)強(qiang)度(du)從400～450℃開(kai)始急劇下降。如果到700～800℃時，它們的抗拉(la)強(qiang)度(du)差(cha)別幾乎(hu)就(jiu)沒有了。圖4-9是(shi)幾種不銹(xiu)鋼(gang)蠕變破壞強(qiang)度(du)示(shi)意(yi)圖。
鐵素體系(xi)列(lie)不銹鋼(gang)在(zai)高溫(wen)中使用時，會(hui)引起脆性(xing)，其高溫(wen)的(de)蠕變強(qiang)度(du)非常低。還有(you)在(zai)870℃以上的(de)溫(wen)度(du)下，結晶粒(li)度(du)顯(xian)著(zhu)地粗大化，變得非常脆。因此(ci)，一(yi)般不會(hui)選用鐵素體系(xi)列(lie)不銹鋼(gang)制造(zao)有(you)高溫(wen)強(qiang)度(du)要求的(de)機械零部件(jian)。
3. 奧(ao)氏體型不銹(xiu)鋼
在奧氏(shi)體(ti)型鋼(gang)(gang)(gang)中，加(jia)入了大(da)量的Ni和Mn。特別(bie)是(shi)(shi)(shi)Ni大(da)量加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)(hou)，對提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)有好(hao)處(chu)，它可(ke)以(yi)減少(shao)FeO層的厚度，而(er)(er)Mn則對鋼(gang)(gang)(gang)的抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)不利(li)。含錳高(gao)(gao)的鋼(gang)(gang)(gang)，氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)膜和鋼(gang)(gang)(gang)結合(he)得不夠(gou)牢固，冷卻時氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)膜極容易(yi)崩落(luo)。另(ling)外，W和Mo加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)(hou)，會使鋼(gang)(gang)(gang)的抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)能降低，特別(bie)是(shi)(shi)(shi)在800℃以(yi)上(shang)時，由(you)于(yu)Mo和W的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物MoO3和WO3揮發性(xing)極大(da)，因而(er)(er)使材(cai)料(liao)失(shi)重(zhong)劇烈(lie)。少(shao)量堿土(tu)(tu)金(jin)屬(shu)(shu)或稀(xi)土(tu)(tu)金(jin)屬(shu)(shu)加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中，可(ke)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)能，特別(bie)是(shi)(shi)(shi)在高(gao)(gao)于(yu)1000℃時相當(dang)有效。因為(wei)在高(gao)(gao)溫(wen)下，耐熱材(cai)料(liao)的破壞主要是(shi)(shi)(shi)晶界(jie)優先氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)所造成的，而(er)(er)加(jia)入少(shao)量堿土(tu)(tu)金(jin)屬(shu)(shu)或稀(xi)土(tu)(tu)金(jin)屬(shu)(shu)后(hou)(hou)，晶界(jie)優先氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)的現象幾乎(hu)可(ke)以(yi)完(wan)全消失(shi)。
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)的蠕變強(qiang)度（1％/105 h），如圖4-10所(suo)示。在(zai)600℃ 附近，06Cr18Nil1Nb（347）的蠕變強(qiang)度最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別(bie)是(shi)06Cr18Nil1Nb（347）的蠕變強(qiang)度要比06Cr19Ni9（304）大約高2倍。到800℃附近時，它們蠕變強(qiang)度差別(bie)就沒有了。因(yin)此，奧(ao)氏體型不銹鋼(gang)作(zuo)(zuo)為鍋爐、石油化學工業設備等主(zhu)力材料得(de)到廣泛(fan)應用。耐(nai)熱鋼(gang)適用工作(zuo)(zuo)溫度范(fan)圍見表4-2。
奧氏體型不銹(xiu)鋼中，有高(gao)錳的不銹(xiu)鋼。添加錳用以代替一部分鎳(nie)，作(zuo)為節鎳(nie)型不銹(xiu)鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材(cai)料的蠕變破壞強度，在650～750℃比(bi)06Cr19Ni10（304）優越，但其(qi)焊(han)接(jie)性較(jiao)差，在使(shi)用時必(bi)須注意(yi)。
4. 析出硬(ying)化(hua)型不銹鋼
析(xi)出(chu)硬(ying)化(hua)型不(bu)銹鋼，在常溫以(yi)及(ji)500℃以(yi)下(xia)，是強度較高的材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低C馬氏(shi)體(ti)基體(ti)中析(xi)出(chu)Cu、Nb等的金屬間化(hua)合物使(shi)其硬(ying)化(hua)的鋼種(zhong)。其高溫強度到450℃仍然是很(hen)優越的。如超過(guo)此溫度，其強度就會(hui)急劇(ju)下(xia)降。
幾種常用耐熱(re)不(bu)銹鋼的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加(jia)Al，借助于在馬氏體(ti)基體(ti)中析(xi)出含有微細的(de)Al金屬間化(hua)合物而被強化(hua)。在200～450℃，因(yin)具有良好的(de)高溫特性(xing)，是(shi)飛機制造常用(yong)的(de)材料。
5. 其他高溫材料
不銹鋼作為(wei)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)材料，其使(shi)用(yong)溫(wen)度可高(gao)(gao)(gao)達到900℃，如若超過這個(ge)溫(wen)度就(jiu)要選用(yong)Ni基(ji)(ji)、Co基(ji)(ji)和Mo基(ji)(ji)合(he)金等其他高(gao)(gao)(gao)溫(wen)材料。
