在高溫下具有較高的強(qiáng)度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性的合金鋼。它包括抗氧化鋼(或稱高溫不起皮鋼)和熱強(qiáng)鋼兩類。抗氧化鋼一般要求較好的化學(xué)穩(wěn)定性﹐但承受的載荷較低。熱強(qiáng)鋼則要求較高的高溫強(qiáng)度和相應(yīng)的抗氧化性。耐熱鋼常用於製造鍋爐﹑汽輪機(jī)﹑動力機(jī)械﹑工業(yè)爐和航空﹑石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。這些部件除要求高溫強(qiáng)度和抗高溫氧化腐蝕外﹐根據(jù)用途不同還要求有足夠的韌性﹑良好的可加工性和焊接性﹐以及一定的組織穩(wěn)定性。中國自1952年開始生產(chǎn)耐熱鋼。以后研製出一些新型的低合金熱強(qiáng)鋼﹐從而使珠光體熱強(qiáng)鋼的工作溫度提高到600～620﹔此外﹐還發(fā)展出一些新的低鉻鎳抗氧化鋼種。
         耐熱鋼和不銹耐酸鋼在使用范圍上互有交叉﹐一些不銹鋼兼具耐熱鋼特性﹐既可用作為不銹耐酸鋼﹐也可作為耐熱鋼使用。
         合金元素的作用
         鉻﹑鋁﹑硅 這些鐵素體形成的元素﹐在高溫下能促使金屬表面生成緻密的氧化膜﹐防止繼續(xù)氧化﹐是提高鋼的抗氧化性和抗高溫氣體腐蝕的主要元素。但鋁和硅含量過高會使室溫塑性和熱塑性嚴(yán)重惡化。鉻能顯著提高低合金鋼的再結(jié)晶溫度﹐含量為2％時(shí)﹐強(qiáng)化效果最好。
         鎳﹑錳 可以形成和穩(wěn)定奧氏體。鎳能提高奧氏體鋼的高溫強(qiáng)度和改善抗?jié)B碳性。錳雖然可以代鎳形成奧氏體﹐但損害了耐熱鋼的抗氧化性。
         釩﹑鈦﹑鈮 是強(qiáng)碳化物形成元素﹐能形成細(xì)小彌散的碳化物﹐提高鋼的高溫強(qiáng)度。鈦﹑鈮與碳結(jié)合還可防止奧氏體鋼在高溫下或焊后產(chǎn)生晶間腐蝕。
         碳﹑氮 可擴(kuò)大和穩(wěn)定奧氏體﹐從而提高耐熱鋼的高溫強(qiáng)度。鋼中含鉻﹑錳較多時(shí)﹐可顯著提高氮的溶解度﹐并可利用氮合金化以代替價(jià)格較貴的鎳。
         硼﹑稀土 均為耐熱鋼中的微量元素。硼溶入固溶體中使晶體點(diǎn)陣發(fā)生畸變﹐晶界上的硼又能阻止元素?cái)U(kuò)散和晶界遷移﹐從而提高鋼的高溫強(qiáng)度﹔稀土元素能顯著提高鋼的抗氧化性﹐改善熱塑性。
         類別 耐熱鋼按其組織可分為四類﹕
         珠光體鋼 合金元素以鉻﹑鉬為主﹐總量一般不超過5％。其組織除珠光體﹑鐵素體外﹐還有貝氏體。這類鋼在500～600有良好的高溫強(qiáng)度及工藝性能﹐價(jià)格較低﹐廣泛用於製作 600以下的耐熱部件。如鍋爐鋼管﹑汽輪機(jī)葉輪﹑轉(zhuǎn)子﹑緊固件及高壓容器﹑管道等。典型鋼種有﹕16Mo﹐15CrMo﹐12Cr1MoV﹐12Cr2MoWVTiB﹐10Cr2Mo1﹐25Cr2Mo1V﹐20Cr3MoWV等。