1. 鐵素體形成(cheng)元素

  鉻、鋁、硅這些(xie)鐵素(su)體形成的(de)(de)元素(su)，在高溫(wen)(wen)下能(neng)促使金屬表面生成致密的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)，防止繼續(xu)氧(yang)化(hua)(hua)，是提高鋼(gang)的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)和抗高溫(wen)(wen)氣(qi)體腐蝕(shi)的(de)(de)主要元素(su)。但鋁和硅含量過高會使室溫(wen)(wen)塑(su)性(xing)和熱塑(su)性(xing)嚴重(zhong)惡化(hua)(hua)。鉻能(neng)顯著提高低合金鋼(gang)的(de)(de)再結晶溫(wen)(wen)度，含量為2％時，強化(hua)(hua)效果最好。

2. 奧氏體形成和(he)穩定元素

  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，但損害了耐熱(re)鋼的抗氧化性。

3. 擴大和穩定奧氏體元素

  釩、鈦、鈮是強碳化(hua)物形(xing)成元素，能(neng)形(xing)成細小彌(mi)散的碳化(hua)物，提高鋼(gang)的高溫(wen)強度。鈦、鈮與(yu)碳結合還可(ke)防止奧氏體鋼(gang)在高溫(wen)下(xia)或焊后產生(sheng)晶間腐蝕。

  碳(tan)、氮可擴大和穩定(ding)奧氏(shi)體，從而(er)提(ti)高耐熱(re)鋼(gang)的高溫強度。鋼(gang)中(zhong)含(han)鉻(ge)、錳較(jiao)多時(shi)，可顯著提(ti)高氮的溶(rong)解度，并可利用(yong)氮合金(jin)化以代(dai)替價格較(jiao)貴的鎳。

4. 鋼中(zhong)微量(liang)元素的作用

  硼(peng)、稀土(tu)(tu)均為耐(nai)熱(re)鋼中(zhong)的(de)微(wei)量元素(su)。硼(peng)溶入固溶體(ti)中(zhong)使(shi)晶(jing)體(ti)點陣發(fa)生畸變，晶(jing)界(jie)上的(de)硼(peng)又能阻止元素(su)擴散和(he)晶(jing)界(jie)遷移，從而提高鋼的(de)高溫強度；稀土(tu)(tu)元素(su)能顯著提高鋼的(de)抗氧化性(xing)，改善熱(re)塑性(xing)。

  耐熱鋼在高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下長(chang)時間受(shou)力必然要(yao)(yao)發生形(xing)變，因而對耐熱材料的(de)基本要(yao)(yao)求之一是在高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下要(yao)(yao)有足(zu)夠的(de)強(qiang)度(du)，如持久強(qiang)度(du)、疲勞強(qiang)度(du)等(deng)；另外，由(you)于(yu)鋼件表(biao)面和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)空氣、燃(ran)氣、蒸(zheng)汽等(deng)接觸，鋼件就(jiu)(jiu)可(ke)能發生氧化(hua)或遭受(shou)腐蝕，因而就(jiu)(jiu)要(yao)(yao)求耐熱材料在高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下必須要(yao)(yao)具有足(zu)夠的(de)化(hua)學穩定性。