碳(tan)(tan)素結構鋼(gang)的(de)(de)強度性能隨著工作溫(wen)度的(de)(de)提高而急劇下(xia)降，其極限的(de)(de)工作溫(wen)度為350℃。在更高的(de)(de)溫(wen)度下(xia)必須采(cai)取(qu)含有(you)一定合金元素的(de)(de)合金鋼(gang)。這些合金鋼(gang)統稱為耐熱鋼(gang)。它們按照合金的(de)(de)成分(fen)及其質(zhi)量(liang)分(fen)數，具(ju)有(you)比普(pu)通碳(tan)(tan)素鋼(gang)高得(de)多(duo)的(de)(de)高溫(wen)短時強度和(he)持久強度。
耐(nai)熱鋼按其(qi)(qi)合(he)金(jin)(jin)(jin)成分(fen)的質量分(fen)數(shu)可分(fen)為低(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)、中合(he)金(jin)(jin)(jin)和(he)高合(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱鋼。合(he)金(jin)(jin)(jin)元素總質量分(fen)數(shu)在5%以(yi)下(xia)(xia)的合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼統(tong)稱低(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱鋼，其(qi)(qi)合(he)金(jin)(jin)(jin)系(xi)列有：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。對焊(han)接(jie)結構用(yong)低(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱鋼，為改善(shan)其(qi)(qi)焊(han)接(jie)性，碳(tan)的質量分(fen)數(shu)控制在0.20%以(yi)下(xia)(xia)，某些合(he)金(jin)(jin)(jin)成分(fen)較(jiao)高的低(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱鋼，標準(zhun)規(gui)定的碳(tan)質量分(fen)數(shu)不(bu)高于0.15%.
這(zhe)些低合(he)金耐熱鋼通常以(yi)退火(huo)(huo)狀態或正火(huo)(huo)＋回(hui)火(huo)(huo)狀態供貨。
合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)總(zong)質(zhi)量(liang)分數在2.5%以下的(de)(de)(de)低(di)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)在供(gong)貨狀(zhuang)(zhuang)態下具(ju)有(you)珠(zhu)光體＋鐵(tie)(tie)素(su)體組織(zhi)，故也(ye)稱珠(zhu)光體耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)。合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)總(zong)質(zhi)量(liang)分數為3%~5%的(de)(de)(de)低(di)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)，在供(gong)貨狀(zhuang)(zhuang)態下具(ju)有(you)貝氏體＋鐵(tie)(tie)素(su)體組織(zhi)，亦稱其為貝氏體耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)。合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)總(zong)質(zhi)量(liang)分數為6%~12%的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)系列通稱中合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)。目前，用于(yu)焊(han)接結(jie)構的(de)(de)(de)中合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)系列有(you)：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(xie)中合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)必須(xu)以退火狀(zhuang)(zhuang)態或正火＋回火狀(zhuang)(zhuang)態供(gong)貨，某(mou)些(xie)鋼(gang)(gang)也(ye)可以調質(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態供(gong)貨。
合(he)金總(zong)質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)在(zai)(zai)10%以下(xia)的(de)耐熱鋼(gang)，在(zai)(zai)退火(huo)狀態下(xia)具有鐵(tie)素(su)體＋合(he)金碳化物(wu)的(de)組(zu)織。在(zai)(zai)正火(huo)＋回火(huo)狀態下(xia)，這些合(he)金鋼(gang)的(de)組(zu)織為鐵(tie)素(su)體＋貝氏(shi)體，當鋼(gang)的(de)合(he)金總(zong)質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)超過10%時，其供貨狀態下(xia)的(de)組(zu)織為馬氏(shi)體，屬于馬氏(shi)體級耐熱鋼(gang)。
合(he)金總質量分數高(gao)于13%的(de)合(he)金鋼(gang)稱為高(gao)合(he)金耐熱鋼(gang)，按(an)其(qi)供(gong)貨狀態下的(de)組(zu)織可(ke)分為馬氏體、鐵素體和奧氏體三種。應(ying)用(yong)最廣(guang)泛的(de)高(gao)合(he)金耐熱鋼(gang)為鉻鎳(nie)奧氏體耐熱鋼(gang)，其(qi)合(he)金系列有：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(deng)。
在常規熱電(dian)站(zhan)、核動力裝置(zhi)、石油精煉設(she)備(bei)(bei)、加氫(qing)裂化裝置(zhi)、合成化工容器、煤(mei)化工裝置(zhi)、宇航器械以(yi)及其(qi)他高溫加工設(she)備(bei)(bei)中，保證高溫高壓設(she)備(bei)(bei)長期工作的可靠性(xing)和經濟性(xing)具(ju)有頭等(deng)重要(yao)的意義(yi)，為此應綜合考(kao)慮下列(lie)因素(su)。
①. 常溫和(he)高(gao)溫短時強度。
②. 高溫(wen)持久強度和(he)蠕變(bian)強度。
③. 耐蝕性、抗氫能力和抗氧化性。
④. 抗脆斷(duan)能力。
⑤. 可加工(gong)性，包括冷、熱成形性能，熱切割性和焊接(jie)性。
⑥. 經濟性。
