結構材(cai)料(liao)的耐熱性(xing)是按照各種(zhong)使(shi)用(yong)(yong)溫度(du)(du)來分(fen)(fen)類的，因為材(cai)料(liao)的基本(ben)性(xing)能與使(shi)用(yong)(yong)溫度(du)(du)密切(qie)相關，所以可將其(qi)使(shi)用(yong)(yong)溫度(du)(du)分(fen)(fen)為四個范圍。
1. 零度以下和低溫使(shi)用
在(zai)(zai)(zai)零度(du)(du)(du)以下(xia)(xia)，材(cai)料主要的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)要求是(shi)使(shi)用(yong)(yong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)下(xia)(xia)的(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)。鋼和有色金(jin)屬經常用(yong)(yong)于(yu)在(zai)(zai)(zai)零度(du)(du)(du)以下(xia)(xia)存儲、處理和輸(shu)送液化氣及(ji)變成(cheng)液態的(de)(de)氣體。有些金(jin)屬在(zai)(zai)(zai)室溫(wen)(wen)(wen)或零韌(ren)性(xing)(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)以下(xia)(xia)的(de)(de)較小(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)范圍內，明顯地(di)表(biao)現出韌(ren)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)嚴重缺乏，將這一(yi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)叫(jiao)做韌(ren)性(xing)(xing)(xing)-脆(cui)性(xing)(xing)(xing)轉變溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)。由于(yu)脆(cui)性(xing)(xing)(xing)裂(lie)(lie)紋的(de)(de)擴展會(hui)帶來危(wei)險，所(suo)以應該避(bi)免在(zai)(zai)(zai)低于(yu)零韌(ren)性(xing)(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)下(xia)(xia)使(shi)用(yong)(yong)這些金(jin)屬。在(zai)(zai)(zai)零韌(ren)性(xing)(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)以下(xia)(xia)，裂(lie)(lie)紋擴展所(suo)需的(de)(de)能量非常小(xiao)，也就是(shi)在(zai)(zai)(zai)很低的(de)(de)應力下(xia)(xia)就很容易產生(sheng)裂(lie)(lie)紋。
2. 0～200℃以下(xia)使用(yong)
0～200℃以下這(zhe)個溫度(du)范圍，可以說是大多數金屬材料都可以處于這(zhe)個溫度(du)使(shi)用范圍，也就是極為平常的(de)使(shi)用范圍，這(zhe)里(li)就不給予介紹了。
3. 中(zhong)溫（200～650℃）下使用
在絕大多數(shu)石油和石化工業中使用的(de)(de)容器都(dou)屬于中溫操作類型。這里最(zui)重要(yao)的(de)(de)是要(yao)考慮發揮材(cai)料的(de)(de)最(zui)佳性能，其中主要(yao)的(de)(de)指標是設計應(ying)力(li)值、設計公式(shi)的(de)(de)合理性和材(cai)料的(de)(de)韌性。
4. 高溫（＞650℃）下(xia)使用(yong)
材料(liao)(liao)在(zai)高溫下(xia)使用(yong)(yong)，材料(liao)(liao)會處于(yu)假塑性或全塑性狀態下(xia)，設(she)計必須以低(di)于(yu)無彈性變(bian)(bian)形失效(xiao)的(de)極限應力(li)(li)為基礎(chu)。高溫設(she)計應力(li)(li)極限是建立在(zai)長期蠕(ru)變(bian)(bian)強度(du)的(de)基礎(chu)上并考慮金屬的(de)鐵鱗(lin)阻(zu)力(li)(li)。在(zai)高溫下(xia)所使用(yong)(yong)的(de)材料(liao)(liao)應該具有(you)表(biao)4-4中的(de)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)性能。在(zai)溫度(du)高于(yu)425℃時，材料(liao)(liao)既要(yao)耐(nai)熱，還必須保持耐(nai)蝕(shi)性、力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)強度(du)、冶(ye)金穩(wen)定(ding)性、耐(nai)蠕(ru)變(bian)(bian)性、耐(nai)氧化性、應力(li)(li)、斷裂強度(du)、韌(ren)性和(he)抵抗燃燒氣體和(he)接觸化學(xue)(xue)(xue)物質的(de)表(biao)面穩(wen)定(ding)性。
耐熱材料的合金(jin)化元素：耐熱材料必須含有(you)鉻(ge)以抗(kang)氧(yang)(yang)化。鈷、鋁、硅和稀(xi)土元素有(you)助于(yu)表面氧(yang)(yang)化層(ceng)的形成、穩定性(xing)和堅韌(ren)。鎳提供了(le)強度(du)、穩定性(xing)、韌(ren)性(xing)和抗(kang)滲碳。鎢(wu)和鉬增加高溫強度(du)。
當溫度高(gao)于600℃，通常(chang)考慮使用(yong)如(ru)下的材料：
①. 含有17％～27％Cr和少量(liang)Mo的鐵素體鋼；
②. 奧氏(shi)體高溫、高強度鋼(gang)（含(han)有(you)高于8％Ni的Cr-M-Mo鋼(gang)）如牌號，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和20Cr25Ni20（310）；
③. 高溫下使用的不銹鋼。
常(chang)用耐熱(re)鋼的(de)適(shi)宜(yi)工作的(de)溫度范(fan)圍，見表4-2。
碳(tan)鋼習慣上用(yong)于溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)超(chao)(chao)過400℃，低合(he)金(jin)鋼用(yong)于溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)超(chao)(chao)過600～650℃，當超(chao)(chao)過以(yi)上溫(wen)(wen)度(du)的(de)時候，由(you)于蠕變而造(zao)成它們(men)失(shi)去(qu)穩定性。鎳(nie)基和鈷(gu)基的(de)超(chao)(chao)耐熱(re)合(he)金(jin)能耐高(gao)溫(wen)(wen)且力學性能損失(shi)不(bu)(bu)大，但它們(men)的(de)經濟性和可用(yong)性限制了它們(men)的(de)一般應(ying)用(yong)，如600～675℃中溫(wen)(wen)范圍(wei)操作的(de)礦物(wu)燃料(liao)能源工廠就沒有應(ying)用(yong)鎳(nie)基和鈷(gu)基合(he)金(jin)。在此溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)內，優先考慮選(xuan)用(yong)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼。高(gao)溫(wen)(wen)下選(xuan)用(yong)不(bu)(bu)銹鋼時，除(chu)了考慮蠕變強度(du)，還應(ying)考慮高(gao)溫(wen)(wen)腐蝕、氧化、鱗皮、碳(tan)化以(yi)及二次相的(de)析出。超(chao)(chao)級鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹鋼S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌補了許多(duo)與06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)(bu)銹鋼缺點有關的(de)不(bu)(bu)足(zu)。
表4-5列出幾種(zhong)不銹鋼在燃(ran)氣中的腐(fu)蝕(shi)率（3個(ge)月）。
①. 指發生點(dian)腐蝕(shi)(shi)的試樣點(dian)腐蝕(shi)(shi)的平均深度。
②. 指試樣斷裂。
高(gao)溫用(yong)鋼的評定試(shi)驗(yan)，是用(yong)來評定高(gao)溫用(yong)鋼的力學性(xing)能，供選用(yong)鋼材和設計時使(shi)用(yong)。試(shi)驗(yan)項目包括(kuo)：短(duan)期(qi)(qi)高(gao)溫試(shi)驗(yan)；長(chang)期(qi)(qi)高(gao)溫試(shi)驗(yan)；長(chang)期(qi)(qi)暴露于高(gao)溫后的短(duan)期(qi)(qi)和長(chang)期(qi)(qi)試(shi)驗(yan)；疲勞試(shi)驗(yan)（包括(kuo)熱疲勞和熱沖擊試(shi)驗(yan)）；與時間有關的疲勞試(shi)驗(yan)；韌性(xing)和韌度(du)試(shi)驗(yan)。
表4-6列出了(le)幾種不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)空氣中使(shi)用的(de)建(jian)議溫度。
