1. 鐵素體形(xing)成元(yuan)素

  鉻(ge)、鋁、硅這些鐵素(su)體(ti)形成的(de)(de)元素(su)，在高(gao)(gao)溫(wen)下能(neng)促使(shi)金屬(shu)表面生成致(zhi)密的(de)(de)氧化(hua)膜，防止(zhi)繼續氧化(hua)，是提高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)(xing)和(he)抗高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)體(ti)腐蝕(shi)的(de)(de)主要元素(su)。但(dan)鋁和(he)硅含(han)量(liang)過高(gao)(gao)會使(shi)室溫(wen)塑(su)性(xing)(xing)和(he)熱塑(su)性(xing)(xing)嚴重(zhong)惡化(hua)。鉻(ge)能(neng)顯著提高(gao)(gao)低(di)合金鋼(gang)的(de)(de)再結晶溫(wen)度，含(han)量(liang)為(wei)2％時，強化(hua)效果最好。

2. 奧氏體形成和穩定(ding)元素

  鎳、錳可以形成和穩定奧氏體。鎳能提高奧氏體鋼的高溫強度和改善抗滲性。錳雖然可以代鎳形成奧氏體，但損害了耐(nai)熱鋼的抗氧化性。

3. 擴大和穩定奧氏體元素

  釩、鈦(tai)、鈮是強碳化物(wu)形成元素，能形成細小彌散的碳化物(wu)，提高(gao)(gao)鋼(gang)的高(gao)(gao)溫(wen)強度。鈦(tai)、鈮與碳結合還可(ke)防止奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下或焊后產生晶間(jian)腐蝕(shi)。

  碳(tan)、氮(dan)可擴大和穩定奧氏(shi)體，從而提高(gao)耐熱鋼的(de)(de)高(gao)溫強度。鋼中含(han)鉻、錳(meng)較多時，可顯著提高(gao)氮(dan)的(de)(de)溶(rong)解度，并可利(li)用氮(dan)合(he)金化以代替價(jia)格較貴的(de)(de)鎳。

4. 鋼中微(wei)量元素(su)的作(zuo)用

  硼、稀(xi)土(tu)均為耐熱(re)鋼中(zhong)的(de)微量元(yuan)素。硼溶入(ru)固(gu)溶體中(zhong)使晶(jing)體點陣發生畸變(bian)，晶(jing)界上的(de)硼又(you)能(neng)阻(zu)止元(yuan)素擴散和晶(jing)界遷移，從而(er)提高(gao)鋼的(de)高(gao)溫強度(du)；稀(xi)土(tu)元(yuan)素能(neng)顯著提高(gao)鋼的(de)抗氧(yang)化(hua)性，改善熱(re)塑性。

  耐熱鋼在高(gao)(gao)溫下(xia)長時間受(shou)力(li)必然要(yao)發生(sheng)形變，因而對耐熱材(cai)料(liao)的基本要(yao)求之一是(shi)在高(gao)(gao)溫下(xia)要(yao)有(you)足夠的強(qiang)(qiang)度(du)，如持久(jiu)強(qiang)(qiang)度(du)、疲勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)等；另(ling)外，由于鋼件表(biao)面和高(gao)(gao)溫空氣(qi)、燃氣(qi)、蒸汽等接觸，鋼件就(jiu)可能發生(sheng)氧化(hua)或遭受(shou)腐蝕，因而就(jiu)要(yao)求耐熱材(cai)料(liao)在高(gao)(gao)溫下(xia)必須要(yao)具(ju)有(you)足夠的化(hua)學(xue)穩(wen)定性。