耐熱鋼是指具有高溫抗氧化性和高溫強(qiáng)度的鋼。高溫抗氧化性是確保工件在高溫下持久作業(yè)的重要條件。鋼件在高溫空氣等氧化環(huán)境中，氧與鋼表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成多種鐵的氧化物層，該氧化物層很疏松，失去了鋼的原有特性，極易脫落。為了提高鋼的高溫抗氧化性，向鋼中參加合金元素，從而改動(dòng)氧化物的結(jié)構(gòu)。常用的合金元素有鉻、硅、鋁等。它們與氧反應(yīng)，在鋼的表面上生成細(xì)密的、安穩(wěn)的氧化物層，或許說鈍化層Cr2O3、SiO2或許Al2O3等，以維護(hù)鋼不再持續(xù)氧化。鉻、硅、鋁參加量多，鋼的高溫抗氧化好，可是若硅、鋁參加量太多，鋼的力學(xué)性能和工藝性變差。所以，耐熱鋼以鉻為首要合金元素，以硅、鋁為輔助元素，總之，鋼的高溫抗氧化性只與化學(xué)成分有關(guān)。

高溫強(qiáng)度系指鋼在高溫下可以長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持接受機(jī)械載荷的能力。鋼在高溫下接受機(jī)械載荷一是軟化，即強(qiáng)度隨溫度升高而下降。二是蠕變，即在恒定應(yīng)力的作用下，塑性變形量隨時(shí)間延長(zhǎng)而緩慢增大，鋼在高溫下的塑性變形是由晶內(nèi)滑移和晶界滑移造成。提高鋼的高溫強(qiáng)度，一般選用合金化辦法。亦是向鋼中參加合金元素，提高原子間的結(jié)合力及構(gòu)成有利的組織。參加鉻、鉬、鎢、釩、鈦等，可強(qiáng)化鋼的基體，提高再結(jié)晶溫度，還可構(gòu)成強(qiáng)化相碳化物或金屬間化合物，如Cr23C6、VC、TiC等。這些強(qiáng)化相在高溫下安穩(wěn)，不溶解，不集合長(zhǎng)大，并堅(jiān)持其硬度。參加鎳元素，首要是為了得到奧氏體。奧氏體比鐵素體中的原子擺放嚴(yán)密，原子間結(jié)合力強(qiáng)，原子分散較難。所以?shī)W氏體的高溫強(qiáng)度較好。可見，耐熱鋼的高溫強(qiáng)度不只與化學(xué)成分有關(guān)，并且還與組織有關(guān)。