結(jie)構材(cai)料(liao)的(de)(de)耐熱性(xing)是(shi)按(an)照各種(zhong)使用(yong)溫度來分類的(de)(de)，因為材(cai)料(liao)的(de)(de)基本性(xing)能(neng)與使用(yong)溫度密切相關，所以(yi)可將其(qi)使用(yong)溫度分為四個范圍。
1. 零度以下和低溫使用
在(zai)(zai)(zai)零(ling)(ling)度(du)(du)(du)以下(xia)，材料主(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)使(shi)用要(yao)(yao)求是使(shi)用溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)的(de)(de)韌(ren)性。鋼(gang)和有(you)色金屬(shu)(shu)經常用于(yu)(yu)在(zai)(zai)(zai)零(ling)(ling)度(du)(du)(du)以下(xia)存儲、處理(li)和輸送液化氣(qi)及變(bian)成液態的(de)(de)氣(qi)體。有(you)些(xie)金屬(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)室溫(wen)或(huo)零(ling)(ling)韌(ren)性溫(wen)度(du)(du)(du)以下(xia)的(de)(de)較小(xiao)溫(wen)度(du)(du)(du)范圍內，明顯地表現出(chu)韌(ren)性的(de)(de)嚴重(zhong)缺乏，將這一溫(wen)度(du)(du)(du)叫做韌(ren)性-脆性轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)(du)。由于(yu)(yu)脆性裂紋的(de)(de)擴展會帶來(lai)危險，所以應(ying)該避(bi)免在(zai)(zai)(zai)低(di)于(yu)(yu)零(ling)(ling)韌(ren)性溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)使(shi)用這些(xie)金屬(shu)(shu)。在(zai)(zai)(zai)零(ling)(ling)韌(ren)性溫(wen)度(du)(du)(du)以下(xia)，裂紋擴展所需的(de)(de)能量非(fei)常小(xiao)，也就(jiu)是在(zai)(zai)(zai)很低(di)的(de)(de)應(ying)力下(xia)就(jiu)很容(rong)易產(chan)生裂紋。
2. 0～200℃以下(xia)使用
0～200℃以下(xia)這(zhe)個溫度范圍(wei)，可以說(shuo)是大多數金屬(shu)材料(liao)都(dou)可以處(chu)于這(zhe)個溫度使用(yong)范圍(wei)，也就(jiu)是極為平(ping)常的(de)使用(yong)范圍(wei)，這(zhe)里就(jiu)不給(gei)予介紹(shao)了(le)。
3. 中溫(wen)（200～650℃）下使用
在絕大多數石(shi)油(you)和石(shi)化工(gong)業中(zhong)使用的(de)容器(qi)都屬于中(zhong)溫操(cao)作類型。這里(li)最重要的(de)是要考(kao)慮發揮材料(liao)的(de)最佳性(xing)能，其(qi)中(zhong)主要的(de)指(zhi)標(biao)是設計應力值、設計公式的(de)合理性(xing)和材料(liao)的(de)韌性(xing)。
4. 高(gao)溫（＞650℃）下使用
材(cai)料(liao)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)使(shi)用，材(cai)料(liao)會處(chu)于(yu)假塑(su)性(xing)(xing)或全塑(su)性(xing)(xing)狀(zhuang)態下(xia)(xia)，設(she)計必須(xu)(xu)以低于(yu)無彈性(xing)(xing)變形(xing)失效的(de)(de)(de)極限應力(li)(li)為基(ji)礎(chu)。高(gao)溫(wen)設(she)計應力(li)(li)極限是建(jian)立(li)在(zai)長(chang)期蠕(ru)變強(qiang)度的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)上并(bing)考慮金屬的(de)(de)(de)鐵鱗阻力(li)(li)。在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)所使(shi)用的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)應該具有表4-4中的(de)(de)(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)能。在(zai)溫(wen)度高(gao)于(yu)425℃時(shi)，材(cai)料(liao)既要耐(nai)(nai)熱，還(huan)必須(xu)(xu)保(bao)持耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)、力(li)(li)學強(qiang)度、冶金穩定性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)蠕(ru)變性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)氧化性(xing)(xing)、應力(li)(li)、斷(duan)裂(lie)強(qiang)度、韌性(xing)(xing)和抵抗(kang)燃燒氣體和接觸(chu)化學物質的(de)(de)(de)表面穩定性(xing)(xing)。
耐熱(re)材料的合(he)金(jin)化(hua)元素：耐熱(re)材料必須含有(you)鉻以(yi)抗(kang)氧(yang)化(hua)。鈷、鋁、硅(gui)和(he)稀土元素有(you)助于(yu)表面氧(yang)化(hua)層的形成、穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)堅韌。鎳提供了(le)強度、穩(wen)定(ding)性(xing)、韌性(xing)和(he)抗(kang)滲碳。鎢和(he)鉬增加高溫強度。
當(dang)溫(wen)度高于600℃，通常考慮使(shi)用如(ru)下的材料：
①. 含有(you)17％～27％Cr和少量Mo的鐵素體鋼；
②. 奧氏體高溫、高強度鋼（含有高于8％Ni的Cr-M-Mo鋼）如牌(pai)號，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和(he)20Cr25Ni20（310）；
③. 高(gao)溫下使用的不銹鋼。
常用耐熱(re)鋼的適宜工作(zuo)的溫度范圍，見表(biao)4-2。
碳(tan)鋼(gang)習慣上用(yong)(yong)于溫(wen)度不(bu)超(chao)過(guo)400℃，低合金鋼(gang)用(yong)(yong)于溫(wen)度不(bu)超(chao)過(guo)600～650℃，當(dang)超(chao)過(guo)以上溫(wen)度的(de)(de)時候，由于蠕變(bian)而造成它們(men)(men)失去穩(wen)定性(xing)。鎳基和鈷基的(de)(de)超(chao)耐熱合金能耐高溫(wen)且力學性(xing)能損失不(bu)大(da)，但它們(men)(men)的(de)(de)經(jing)濟性(xing)和可用(yong)(yong)性(xing)限制了(le)它們(men)(men)的(de)(de)一般應用(yong)(yong)，如600～675℃中(zhong)溫(wen)范(fan)圍(wei)操(cao)作的(de)(de)礦物燃料能源工(gong)廠就(jiu)沒有(you)(you)應用(yong)(yong)鎳基和鈷基合金。在(zai)此溫(wen)度范(fan)圍(wei)內，優(you)先考慮選用(yong)(yong)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。高溫(wen)下選用(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)時，除了(le)考慮蠕變(bian)強度，還(huan)應考慮高溫(wen)腐蝕(shi)、氧化、鱗皮(pi)、碳(tan)化以及(ji)二次(ci)相(xiang)的(de)(de)析出。超(chao)級鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌(mi)補了(le)許多與06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)銹(xiu)鋼(gang)缺點(dian)有(you)(you)關的(de)(de)不(bu)足。
表4-5列出幾種(zhong)不銹鋼在燃氣中的腐蝕率(lv)（3個(ge)月）。
①. 指(zhi)發生點腐蝕的試樣點腐蝕的平均深度。
②. 指試樣斷裂。
高(gao)(gao)溫用(yong)鋼(gang)的(de)(de)評定試(shi)驗(yan)(yan)，是(shi)用(yong)來評定高(gao)(gao)溫用(yong)鋼(gang)的(de)(de)力學性(xing)能，供選用(yong)鋼(gang)材和(he)(he)設計(ji)時使(shi)用(yong)。試(shi)驗(yan)(yan)項目包(bao)括：短(duan)期(qi)高(gao)(gao)溫試(shi)驗(yan)(yan)；長期(qi)高(gao)(gao)溫試(shi)驗(yan)(yan)；長期(qi)暴露于高(gao)(gao)溫后的(de)(de)短(duan)期(qi)和(he)(he)長期(qi)試(shi)驗(yan)(yan)；疲(pi)勞試(shi)驗(yan)(yan)（包(bao)括熱疲(pi)勞和(he)(he)熱沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)）；與時間有(you)關(guan)的(de)(de)疲(pi)勞試(shi)驗(yan)(yan)；韌性(xing)和(he)(he)韌度試(shi)驗(yan)(yan)。
表(biao)4-6列出了幾(ji)種不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)空氣中使(shi)用的(de)建議(yi)溫度。
