在较高温度下承受载荷的钢材,各种性能都与在常温下的性能有明显的区别。除了力学性能会随着温度的升高发生明显变化外,钢材在高温下还会出现蠕变、松驰等异常现象。所谓蠕变,是指金属在高温下承载,应力虽不增加,而它的塑性变形却随着时间逐渐增加的现象。因此,对于高温承压部件材料的强度,不仅要考虑它的短期高温强度指标,更主要是考虑它的抗蠕变性能,即蠕变极限和持久强度。蠕变极限是材料在一定温度下,在规定的使用时间内,使试件产生一定量总变形的应力值。持久强度是指在给定温度下,使材料经过规定时间发生断裂的应力值。蠕变极限反映的是材料在高温下工作的变形量,持久强度反映的是材料在高温下长期工作的断裂抗力,它更好地反映了高温元件的失效特点,所以特别适用于高温承压部件。
用于制造高温承压部件的材料,应具有足够高的强度和持久塑性、良好的组织稳定性、高的松驰稳定性、良好的抗氧化性等性能。目前,高压锅炉和高温压力容器所用的耐热钢一般都是低合金耐热钢,常用的有钼钢Mo、铬钼钢Cr--Mo及铬钼钒钢 Cr—Mo—V三大类。它们的合金元素含量少,工艺性能好,广泛用于制造使用温度在600℃以下的承压部件。常用的钢种有16Mo、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV等。一些承压部件工作温度可能更高些,则采用高合金镍铬钢,如OCrl8Ni9、OCr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti等。