1. 鐵素體形成元素
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致密的氧化膜，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(huì)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。
2. 奧氏體形成和穩(wěn)定元素
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。
3. 擴(kuò)大和穩(wěn)定奧氏體元素
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。
4. 鋼中微量元素的作用
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。
耐熱鋼在高溫下長時(shí)間受力必然要發(fā)生形變，因而對(duì)耐熱材料的基本要求之一是在高溫下要有足夠的強(qiáng)度，如持久強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等；另外，由于鋼件表面和高溫空氣、燃?xì)?、蒸汽等接觸，鋼件就可能發(fā)生氧化或遭受腐蝕，因而就要求耐熱材料在高溫下必須要具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性。
