(新)耐热钢及高温合金_
耐热钢铸件材质及成分(一)2024
耐热钢铸件材质及成分（一）引言概述：耐热钢铸件材质及成分是指用于在高温环境下工作的铸件所采用的特殊钢材料及其组成成分。
耐热钢铸件材质和成分的选择直接影响到其耐高温性能和使用寿命。
本文将从以下五个大点进行阐述。
大点一：普通耐热钢铸件材质及成分1. 铸造合金的选择：- 铸造合金应具备良好的耐热性和抗氧化性能。
- 常见的普通耐热钢材包括25Cr12Ni、1Cr13Ni、12-2CrNi等。
2. 主要元素成分：- 合金化元素的添加能够提高合金的耐热性能。
- 典型的元素添加包括铬、镍、钼、钒等。
3. 碳含量的控制：- 适量的碳含量可以增加合金的硬度和耐磨性。
- 过高或过低的碳含量都会降低合金的耐热性能。
4. 热处理工艺：- 合适的热处理能够改善耐热钢的组织结构和性能。
- 常见的热处理包括回火、正火、淬火等。
5. 国内外常用的耐热钢铸件材质及成分：- 根据具体工况的不同，国内外常用的耐热钢铸件材质也不相同。
- 例如国内常用的材质有ZG40Cr25Ni35Nb，国外常用的材质有HK，HKNb。
大点二：高合金耐热钢铸件材质及成分1. 概念和特点：- 高合金耐热钢铸件具有更高的耐热性能和抗氧化性能。
- 通常含有更多的合金元素。
2. 典型的高合金元素：- 钼、钨、铌等高合金元素的添加可以提高合金的耐热性能。
- 合金元素的选择需要根据具体工况进行合理搭配。
3. 适用工况和应用领域：- 高合金耐热钢铸件适用于更高温度和更恶劣工况的场合。
- 常见的应用领域包括航空航天、核能等。
4. 国内外常用的高合金耐热钢铸件材质及成分：- 国内外在高合金耐热钢铸件材质的研究和应用方面都有很多进展。
-例如国内常用的材质有ZG40Cr25Ni35Nb，国外常用的材质有HK、HKNb。
大点三：低碳耐热钢铸件材质及成分1. 概念和特点：- 低碳耐热钢铸件具有更低的碳含量和更高的韧性。
- 常用于一些耐磨、耐冲击的工况。
2. 典型的低碳合金元素：- 比普通耐热钢铸件少量的合金元素添加。
高温合金牌号 国标
高温合金牌号国标高温合金是一种在高温环境下具有良好抗氧化性、热疲劳性、蠕变性和耐磨性的合金。
它广泛应用于航空航天、电力、石油化工、核工业以及其他工业领域。
高温合金的种类繁多，根据不同的成分和性能，可以分为以下几类：1.镍基高温合金：以镍为主要基体元素，具有优良的抗氧化性、热疲劳性和蠕变性。
常见的镍基高温合金有IN718、IN738、IN939等。
2.钴基高温合金：以钴为主要基体元素，具有较高的熔点、良好的抗氧化性和耐磨性。
常见的钴基高温合金有CoCrAlY、CoNiCrAlY等。
3.铁基高温合金：以铁为主要基体元素，具有较高的热疲劳性、蠕变性和抗氧化性。
常见的铁基高温合金有Fecralloy、FeNiCrAlY等。
4.金属间化合物高温合金：具有高熔点、高抗氧化性和高蠕变性。
常见的金属间化合物高温合金有Ni3Al、Ni3(Al,Ti)等。
在我国，高温合金牌号按照GB/T 1500-2009《高温合金和耐热钢》进行分类。
根据国标，高温合金牌号分为以下几类：1.镍基高温合金：以Ni-Fe、Ni-Cr为主要成分，如GH30、GH40、GH50等。
2.钴基高温合金：以Co-Cr、Co-Ni为主要成分，如CoCrAlY、CoNiCrAlY等。
3.铁基高温合金：以Fe-Cr、Fe-Ni为主要成分，如Fecralloy、FeNiCrAlY等。
4.金属间化合物高温合金：以Ni3Al、Ni3(Al,Ti)为主要成分，如IN736、IN929等。
在选择高温合金牌号时，需根据实际应用场景和性能要求进行挑选。
以下为国标高温合金牌号选择建议：1.高温抗氧化性：选用Ni基和Co基高温合金。
2.高温蠕变性：选用Ni基和铁基高温合金。
3.高温热疲劳性：选用Ni基、Co基和铁基高温合金。
4.耐磨性：选用Co基和金属间化合物高温合金。
5.焊接性能：选用Ni基和铁基高温合金。
综上，高温合金在各种工业领域具有广泛应用，国标对其进行分类，便于选用。
耐热钢
5
按制备工艺分类，有变形高温合金， 按制备工艺分类，有变形高温合金，铸造 高温合金和粉末冶金高温合金。 高温合金和粉末冶金高温合金。 按强化方式分类，有固溶强化型、 按强化方式分类，有固溶强化型、沉淀强 化型、金属间化合物、 化型、金属间化合物、氧化物弥散强化型 和纤维强化型等。 和纤维强化型等。 铁基、 铁基、钴基和镍基合金的使用温度一般不 超过1000℃，温度再高就必须选用难熔金 超过 ℃ 指熔点高于1650℃的金属）或其合金 属（指熔点高于 ℃的金属）
Chapter 7 耐热钢和高温合金
1
• 耐热钢和高温合金是指在高温下工作并具有 一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的金属材料。 一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的金属材料。 • 耐热钢按合金元素多少通常可以分为两类： 耐热钢按合金元素多少通常可以分为两类： 在低合金结构钢基础上发展起来的低合金珠 光体型热强钢； 光体型热强钢； 在不锈钢基础上发展起来的高合金专用耐热 钢。
三、合金元素对化学稳定性的影响
1、Cr、Al、Si改善钢的化学稳定性。 、 、 、 改善钢的化学稳定性 改善钢的化学稳定性。 • Cr、Al、Si提高 提高FeO出现的温度，改善钢的高温 出现的温度， 、 、 提高 出现的温度 化学稳定性。 化学稳定性。 钢表面氧化膜的结构： 外层： 钢表面氧化膜的结构 ： 外层 ： Fe 2 O 3 ； 中间层 Fe 3 O4 ； 内层 内层FeO，当 FeO出现时钢的氧化速度 ， 出现时钢的氧化速度 剧增。 剧增。 • Cr、Al含量较高时， 钢的表面出现致密的 2O3 含量较高时， 、 含量较高时 钢的表面出现致密的Cr 保护膜。 或Al2O3保护膜。 • 含硅钢中生成 2 SiO4 氧化膜 ， 具有良好的保护 含硅钢中生成Fe 氧化膜， 作用。 作用。 10 • Cr是提高抗氧化能力的主要元素，Al也能单独提 是提高抗氧化能力的主要元素， 也能单独提 是提高抗氧化能力的主要元素 耐热钢的工作条件及性能 7.1 高钢的抗氧化能力。 高钢的抗氧化能力。
耐热钢
什么是耐热钢？耐热钢是什么意思？在高温条件下，具有抗氧化性和主够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢（heat-resistingsteels）。
耐热钢主要用于在高温下长期使用的零件。
在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。
它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。
抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。
热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。
中国自1952年开始生产耐热钢。
以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。
耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。
耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢。
热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
抗氧化钢（不起皮钢）一般钢铁在较高温度下（650℃以上）,表面容易氧化，主要是由于在高温下生成松脆多孔的FeO，由于基本结合能力薄弱而易剥落。
氧原子容易通过FeO进行扩散，使钢的内部能继续进行氧化，最终导致零件破坏。
抗氧化钢中加入合金元素铬、硅、铝等，他们与氧亲和力大，故优先被氧化，形成一层致密的、高熔点的并牢固覆盖于钢表面的氧化膜（Cr2O3、SiO2、Al2O3），可将金属与外界高温氧化性气体隔绝，从而避免进一步氧化。
实际应用的抗氧化钢，大多数是在铬钢、铬镍钢、铬锰氮钢基础上添加硅、铝制成的。
和不锈钢一样，含碳量增多，会降低钢的抗氧化性。
故一般抗氧化钢为底碳钢。
热强钢金属在高温下的强度有两个特点：一是温度升高，金属原子间结合力减弱、强度下降；二是在再结晶温度上即使金属受的应力不超过该温度下的弹性极限，它也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随时间的增长而增大，最后导致金属破坏。
耐热钢及高温合金
2019年12月11日星期
8
§6.1 钢的 热稳定性和 热稳定性钢
牌号 典型钢种 应用 热处理工艺？
2019年12月11日星期
第六章 耐热钢和高温合金
9
第六章 耐§热5钢和特高殊温性合能金钢
§6.2 金属的热强性
高温力学性能指标：
①蠕变极限：材料在高温长期载荷下对缓慢
塑性变形（即蠕变）的抗力；以
1、抗蠕变、抗热松弛和热疲劳性能及抗氧化能力 2、介质中抗腐蚀能力和足够韧性 3、良好加工性能和焊接性 4、合理的组织稳定性
用 途：制造工业加热炉、 热工动力机械（如内燃机）、 石油及化工机械与设备等。
2019年12月11日星期
3
第六章 耐热钢和高温合金
§6.1 钢的热稳定性和热稳定性钢
一、钢的抗氧化性能及其提高途径 失效：高温下强度不足、表面氧化腐蚀 要求：较好的热稳定性 热稳定性：钢在高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀
种类：
1、热稳定钢 高温下抗氧化或抗高温介质腐 蚀而不破坏的钢种。
2、热强钢 高温下具有一定抗氧化能力并具 有足够强度而不产生大量变形或断裂的钢种。
失效形式：高温下强度不足、表面氧化腐蚀
2019年12月11日星期
2
第六章 耐热钢和高温合金
§6.1 钢的热稳定性和热稳定性钢
服役条件：高温下工作（影响化学稳定性、降强度） 性能要求：
§6.1 §钢6的.2 热金稳属定的性热和强热性稳定性钢
2、提高钢的热强性途径
①基体(固溶)强化元素Cr、Ni、W、Mn、Mo、Nb等，形成单相组 织并提高再结晶温度。
原理：提高原子结合力，降低扩散系数
②第二相沉淀强化元素V、Ti、Nb、Al等，形成细小弥散分布的 稳定碳化物(VC、TiC、NbC)或稳定性更高的金属间化合物(Ni3Ti、 Ni3Nb、Ni3Al)，获得第二相沉淀强化效果并提高组织稳定性。
高温合金标准
高温合金标准
高温合金是一类特殊材料，其具有优异的高温性能，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
高温合金的标准通常包括材料的化学成分、机械性能、高温性能、加工工艺等方面的规定。
以下是高温合金标准中的一些常见内容：
1. 化学成分：标准通常规定高温合金的主要元素和其含量范围，以确保合金具有良好的高温性能和耐腐蚀性能。
2. 机械性能：标准规定高温合金在不同温度和应力条件下的抗拉强度、屈服强度、延伸率等机械性能指标。
3. 高温性能：标准通常规定高温合金在高温环境下的性能，包括高温强度、高温氧化、高温蠕变、高温疲劳等性能。
4. 加工工艺：标准中会规定高温合金的加工工艺要求，包括铸造、锻造、热处理等工艺控制指标。
5. 检测方法：标准中通常包括高温合金的化学成分检测、机械性能测试、高温性能测试等相关检测方法。
高温合金的标准可能因不同的国家和行业而有所不同，常见的高温合金标准包括：美国ASTM 标准、欧洲EN标准、日本JIS标准等。
使用高温合金材料时，应根据具体的应用要求选择符合相应标准的合金材料，以确保材料的高温性能和使用寿命。
高温合金牌号
高温合金牌号高温合金是一种高性能、高可靠性的金属材料，广泛应用于航空、航天、能源、化工、医疗等领域。
高温合金具有优异的高温强度、高温抗氧化性、高温抗腐蚀性和高温耐磨性等特点，是目前最为理想的高温材料之一。
本文将介绍几种常见的高温合金牌号及其应用。
一、GH4169GH4169是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。
它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。
GH4169的化学成分为Ni-19Cr-18Fe-3Mo-1Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的400MPa以上。
二、GH3536GH3536是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。
它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。
GH3536的化学成分为Ni-36Cr-2Mo-2Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的350MPa以上。
三、GH2132GH2132是一种镍铬铁基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。
它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。
GH2132的化学成分为Ni-20Cr-11Fe-3Mo-0.5Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的300MPa以上。
四、IN718IN718是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。
它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。
IN718的化学成分为Ni-19Cr-18Fe-3Mo-1Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的400MPa以上。
五、WaspaloyWaspaloy是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。
高温合金牌号 国标
高温合金牌号国标摘要：1.高温合金概述2.高温合金牌号国标分类3.常见高温合金及其应用领域4.高温合金的选材原则与加工工艺5.我国高温合金产业的发展现状与展望正文：一、高温合金概述高温合金是指在高温环境下具有良好抗氧化性、热疲劳性、蠕变性等性能的金属材料。
高温合金通常由铁、镍、钴、钛等金属元素组成，并添加了铬、铝、钨、硼等合金元素。
高温合金广泛应用于航空航天、电力、石油化工、核工业等高温、高压、高氧化性环境下。
二、高温合金牌号国标分类根据我国国家标准GB/T 15000-2017《高温合金和耐热钢分类》，高温合金牌号分为以下几类：1.铁基高温合金：如GH系列、Fecralloy等；2.镍基高温合金：如IN718、IN738、IN939等；3.钴基高温合金：如CoCrAlY、CoNiCrAlY等；4.钛基高温合金：如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn等；5.铜基高温合金：如Cu-Ni-Fe、Cu-Al等。
三、常见高温合金及其应用领域1.铁基高温合金：广泛应用于涡轮叶片、涡轮盘、热交换器、螺栓等部件；2.镍基高温合金：应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、喷嘴等高温高压环境；3.钴基高温合金：主要应用于航空航天、核工业等领域的高温部件；4.钛基高温合金：应用于航空航天、化工、医疗等领域的耐磨、耐腐蚀部件；5.铜基高温合金：应用于导热、导电、耐磨等高温环境。
四、高温合金的选材原则与加工工艺1.选材原则：根据使用环境、力学性能、加工性能等方面进行选择；2.加工工艺：包括熔炼、铸造、锻造、焊接、热处理等。
加工过程中应注意控制晶粒度、组织形态、杂质含量等，以保证高温合金的性能。
五、我国高温合金产业的发展现状与展望1.发展现状：我国高温合金产业已具备一定的规模，产品种类日益丰富，部分产品达到国际先进水平；2.发展趋势：高端化、轻质化、环保化、智能化。
未来我国高温合金产业将加大对新材料、新技术的研发投入，提高产品质量，拓宽应用领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
耐热钢及高温合金耐热钢及高温合金各种动力机械，加热电站中的锅炉和蒸汽轮机、航空和舰艇用的燃汽轮机以及原子反应堆工程等结构中的许多结构件是在高温状态下工作的。
工作温度的升高，一方面影响钢的化学稳定性；另一方面降低钢的强度。
为此，要求钢在高温下应具有(1)抗蠕变、抗热松弛和热疲劳性能及抗氧化能力(2)在一定介质中耐腐蚀的能力以及足够的韧性(3)具有良好的加工性能及焊接检(4)按照不同用途有合理的组织稳定性。
耐热钢是指在高温下工作并具有一定强度和抗氧化耐腐蚀能力的钢种，耐热钢包括热稳定钢和热强钢。
热稳定钢是指在高温下抗氧化或执高温介质腐蚀而不破坏的钢种，如炉底板、炉栅等。
它们工作时的主要失效形式是高温氧化。
而单位面积上承受的载荷并不大。
热强钢是指在高温下有一定抗氧化能力并具有足够强度而不产生大量变形或断裂的钢种，如高温螺栓、涡轮叶片等。
它们工作时要求承受较大的载荷，失效的主要原因是高温下强度不够。
1 钢的热稳定性和热稳定钢一、钢的抗氧化性能及其提高途径工件与高温空气、蒸汽或燃气相接肽表面要发生高温氧化或腐蚀破坏。
因此，要求工件必须具备较好的热稳定性。
除了加入合金元素方法外，目前还采用渗金属的方法，如渗Cr、渗Al或渗Si，以提高钢的抗氧化性能。
二、热稳定钢热稳定钢(又称抗氧化钢广泛用于工业锅炉中的构件，如炉底板、马弗罐、辐射管等这种用途的热稳定钢有铁素体F型热稳定钢和奥氏体A型热稳定钢两类。
F型热稳定钢是在F不锈钢的基础上进行抗氧化合金化而形成的钢种、具有单相F基体，表面容易获得连续的保护性氧化膜。
根据使用温度，可分为Cr13型钢、Cr18型钢和Cr25型钢等。
F型热稳定钢和F不锈钢一样，因为没有相变，所以晶粒较粗大，韧性较低，但抗氧化性很强。
A型热稳定钢是在A型不锈钢的基础上进一步经Si、Al抗氧化合金化而形成的钢种。
A型热稳定钢比F型热稳定钢具有更好的工艺性能和热强性。
但这类钢因消耗大量的Cr、Ni资源，故从50年代起研究了Fe-Al－Mn系和Cr－Mn-N系热稳定钢，并已取得了一定进展。
2 金属的热强性一、高温下金属材料力学性能特点在室温下，钢的力学性能与加载时间无关，但在高温下钢的强度及变形量不但与时间有关，而且与温度有关，这就是耐热钢所谓的热强性。
热强性系指耐热钢在高温和载荷共同作用下抵抗塑性变形和破坏的能力。
由此可见在评定高温条件下材料的力学性能时，必须用热强性来评定。
热强性包括材料高温条件下的瞬时性能和长时性能。
瞬时性能是指在高温条件下进行常现力学性能试验所测得的性能指标。
如高温拉伸、高温冲击和高温硬度等。
其特点是高温、短时加载，一般说来瞬时性能P是钢热强性的一个侧面，所测得的性能指标一般不作设计指标，而是作为选择高温材料的一个参考指标。
长时性能是指材料在高温及载荷共同长时间作用下所测得的性能、常见的性能指标有：蠕变极限、持久强度、应力松他高温疲劳强度和冷热疲劳等(详见金属力学性能地这是评定高温材料必须建立的性能指标。
二、热泪性的影响因表及其提高途径1.影响耐热钢热强性的因素随着温度的升高，耐热钢抵抗塑性变形和断裂的能力不断降低，这主要是由以下两个因素造成的：(1)影响耐热钢的软化因素。
随着温度的升高、钢的原子问结合力降低原子扩散系数增大，从而导致钢的组织由亚稳态向稳定态过渡、如第二相的聚集长大、多相合金中成分的变化、亚结构祖化及发生再结晶等这些因素都导致钢的软化。
(2)形变断裂方式的变化。
金属材料在低温下形变时一般都以滑移方式进行，但随着温度的升高，载荷作用时间加长，这时不仅有滑移，而且还有扩散形变及品界的滑动与迁移等方式。
扩散形变是在金属发生变形但看不到滑移线的情况下提出的。
这种变形机制是高温时金属内原子热运动加剧，致使原子发生移动，但在元外力作用了原子的移动无方向性，故宏观上不发生变形；当有外力作用时，原子移动极易发生且有方向性，因而促进变形。
当温度升高时，在外力作用下晶界也会发生滑动和迁移，温度越高，载荷作用的时间愈长，晶界的滑动和迁移就越明显。
常温下金属的断裂在正常情况下均属穿品断裂，这是由于晶界区域晶格畸变程度大、晶内强度低于晶界强度所致。
但随温区升高，由于晶界区域品格畸变程度小使原子扩散速度增加，晶界强厦减弱。
温度越高，载荷作用时间越长，则金属断裂方式更多地呈晶间断裂。
2.提高钢的热强性途径基于上述分析，提高钢的热强性主要途径省三个方面基体强化煤二相强化、晶界强化。
(1)基体强化。
主要出发点是提高基体金属的原子问结合力、降低固溶体的扩散过程。
研究表明，从钢的化学成分来说，凡是熔点高、自扩散系数小店首提高钢的再结晶温度的合金元素固溶于基体后都能提高钢的热强性。
如h基及M是高温合金中主要的固溶强化元素有Mo、W、Co和Cr等。
从固溶体的晶格类型来说，奥氏作基比铁素作基体的热强性高。
这是由于奥氏体的点阵排列较铁素体致密，扩散过程不易进行。
如在铁基合金中，Fe、C，Mo等元素在A中的扩散系数显著低于在F中的扩散系数，这就使回复和再结晶过程减慢，第二相聚集速度减慢，从而使钢在高温状态下不易软化。
(2)第二相强化。
主要出发点是要求第二相稳定，不易聚集长大批在高温下长期保持细小均匀的弥散状态，因此对第二相粒子的成分利结构有一定的要求。
耐热钢大多用难塔台金碳化物作强化相，如MC，M23C6、M6C等。
为获得更高的热强性，可用热稳定性更高的全属间化合物。
如Ni3(TiAl),Ni3Ti,Ni3Al等作为基体的强化相。
(3)晶界强化、为减少高温状态下晶界的滑动，主要有下列途径：①减少晶界、需适当控制钢的晶粒度。
晶粒过细品界多，虽然阻碍晶内滑移，但晶界滑动的变形量增大、塑变抗力降低。
晶粒过大，钢的脆性增加，所以要适当控制耐热钢的晶粒厦，一般在2～4级晶粒度时能得到较好的高温综合性能。
②净化晶界。
钢中的S和P等低熔点杂质易在晶界偏聚，并和铁易于形成低熔点共晶体，从而削弱晶界强度，使钢的热强性下降。
着钢中加入B、稀土等元素，可形成高熔点的稳定化合物，在结晶过程中可作为晶核，使易熔杂质从晶界转入晶内，从而使晶界得到净化，强化了晶界。
③填补晶界上空位、晶界处空位较多，使扩散易于进行，是裂纹易于扩展的地力加入B、Ti、Zr等表面活化元素，可以填充晶界空位，阻碍晶界原子扩散，提高蠕变抗力。
④晶界的沉淀强化。
如果在晶界上沉淀出不连续的强化相，将使塑性变形时沿晶界的滑移及裂纹沿晶界的扩展受阻，使钢的热强性提高。
例如用二次固溶处理的方法可在品界上析出链状的Cr23C6化合物，从而提高钢的热强性。
除此之外，还可用形变热处理方法将晶界形状改变为锯齿状品界和在晶内造成多边化的亚晶界，进一步提高钢的热强性。
3 a-Fe基热强钢a-Fe基热强钢包含珠光体型热强钢和马氏体型热强钢、这两类钢在加热和冷却时会发生a裆7转变，故使进一步提高使用温度受到限制。
这类钢在中温下有较好的热强性、热稳定性及工艺性能，线膨胀系数小，合碳量也较低，价格低廉，是适宜在600～650℃以下温区使用的热强钢，广泛应用于制造锅炉、汽轮机及石油提炼设备等。
一，珠光作型热强钢珠光体热强钢按合碳量和应用特点可分为低碳珠光体效强钢和中碳珠光体热强钢两类、前者主要用于制作锅炉钢管，后者主要用于制作汽轮机等耐热紧固件、汽轮化转子(包含轴、叶轮)等，珠光体热强钢的工作温度虽然不高，但由于工作时间长，加之受周围介质的腐蚀作用，在工作过程中可能产生下述的组织转变和性能变化。
1.珠光体的球化和碳化物的聚集珠光体热强钢在长期高温作用下，其中的片状碳化物转变成球状，分散细小的碳化物聚集成大颗粒的碳化物。
这种组织的变化将引起钢的强烈较优，导致蠕变极限、持久强度、屈服极限的降低。
这种转变是一种由不平衡状态向平衡状态过渡的自发进行的过处是通过碳原子的扩散进行的。
影响碳化物球化及聚集的主要因素是温度、时间和化学成分。
碳钢最容易球化，合碳量增加会加速球化过程。
在钢的成分中几代溶入固溶体并降低碳的扩散速度和增加碳化物中原子结合力的元素如Cr、MO、V、Ti等均能阻碍或延缓球化及聚集过程。
2.钢的石墨化钢件在工作温度和应力长期作用下，会使碳化物分解成游离的石墨，这个过程也是自发进行的，称为P热强钢的石墨化过程、它不但消除了碳化物的作用，而且石墨相当于钢中的小裂纹，使钢的强度和塑性显著降低而引起钢件脆断。
这是一种十分危险的转变过程。
向钢中加入Cr、Ti、Nb等合金元素，均能阻止石墨化过程；另外，在冶炼时不能用促进石墨化的Al脱氧；采用退火或回火处理也能减少石墨化倾向。
3.合金元素的再分布耐热钢长期工作时，会发生合金元素的重新分配现象，即碳化物形成元素Cr、Mo向碳化物内扩散、富集，而造成固溶体合金元素贫化，导致热强性下降。
生产中经常采用加入强碳物形成元素V、Ti、Nb 等从而阻止合金元素扩散聚集的再分队提高钢的热强性。
4.热脆性珠光体型不锈钢在某一温度下长期工作时，可能发生冲击韧性大幅度下降，突然发生脆性断裂的现象。
这种脆性积为热脆性。
它与在该温度下某种新相的析出有关。
防上热脆性可采取如下措施，使钢的长期工作温度避开脆性区温度；冶炼时尽量降低队P含量：加入适量的W、Mo等合金元素，已发生热脆性的钢，可采用600～650℃高温回火后快冷的方法加以消除。
珠光体热强钢的热处理，一般经正火( Ac3＋50℃)处理所得到的组织是不稳定的，为了保证在使用温度下组织性能稳且一般采用高于使用温度100℃的回火处理。
二、马氏作型热弹钢这类钢主要用于制造汽轮机叶片和汽轮机或柴油机的排气阀。
应用最早的是Cr13型钢，它是一种马氏体不锈钢。
经热处理后，可获得较高的机械性能和良好的耐热性。
Crl3型马氏体效强钢的热处理工艺通常采用1000～1150℃油淬，650～750℃高温回火得到回火屈氏体和回火索氏体组织，以保证在使用温度下组织和性能的稳定。
它们用于制造像用温度低于588℃的汽轮机和燃气轮机的叶片。
4 γ－Fe基热强钢珠光体、马氏体类热强钢一般使用温度在650℃以下，不能适用于更高的使用温度其原因在于，无论是珠光作基还是马氏体基热强钢，其基体相都是铁素体，即先天不足。
因此必须更换基作组织，即用奥氏体。
负数氏体基钢之所以比Fe基钢具有更高的热强性，其原因在于：γ-Fe晶格的原子间结合力比α－Fe晶格的原子间结合力大；γ-Fe 扩散系数小；γ-Fe的再结晶温度高(α－Fe再结晶温度为450～600℃，而γ-Fe再结晶温度大于800℃。
γ-Fe基热强钢还具有良好的可焊性、抗氧化性、高的塑性和冲击韧性。
这类钢也有一些缺点，如室温屈服强度低、压力加工及切削性能较差、导热性差，而在温度变化时效应力大，故抗热疲劳性能差。
但是由于热强性高，所以得到了充分的发展和广泛的应用。