耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業爐、航空、石化等高溫工業部門的零件。這些構件不僅需要高溫強度和高溫抗氧化性，而且需要足夠的韌性、良好的可加工性和可焊接性，以及根據不同的用途而確定的結構穩定性。

耐熱鋼和不銹鋼耐酸鋼在使用范圍內相互交叉。一些不銹鋼具有耐熱鋼的特性。它們既可以用作不銹鋼，也可以用作耐熱鋼。

作為鐵素體形成元素的鉻、鋁和硅，可以促進金屬表面在高溫下形成致密的氧化膜，以防止進一步氧化。它們是提高鋼的抗氧化性和耐高溫氣體腐蝕性的主要元素。然而，過量的Al和Si會嚴重惡化室溫塑性和熱塑性。鉻能顯著提高低合金鋼的再結晶溫度。當鉻含量為2%時，強化效果好。

鎳和錳可以形成和穩定奧氏體。鎳可以提高奧氏體鋼的高溫強度和滲碳性能。錳可以代替鎳形成奧氏體，但會破壞耐熱鋼的抗氧化性能。

釩、鈦、鈮是強碳化物形成元素，能形成細小的彌散碳化物，提高鋼的高溫強度。鈦、鈮和碳的結合還可以防止奧氏體鋼在高溫或焊接后的晶間腐蝕。

碳和氮能使奧氏體膨脹和穩定，從而提高耐熱鋼的高溫強度。當鋼中含鉻、錳較多時，氮的溶解度顯著提高，可用氮合金化代替昂貴的鎳。

硼和稀土是耐熱鋼中的微量元素。硼溶解成固溶體并扭曲晶格。晶界硼可以防止元素擴散和晶界遷移，從而提高鋼的高溫強度。稀土元素能顯著提高鋼的抗氧化性和熱塑性。

冶煉耐熱鋼通常是在電弧爐或感應爐中冶煉的。真空精煉和爐外精煉工藝通常被用在高質量要求上。

某些高合金耐熱鋼的加工和變形是很困難的。鑄造不僅比軋制更經濟，而且具有更高的持久強度。耐熱鑄鋼在耐熱鋼中占有相當大的比重。

除砂型鑄造外，精密鑄造技術還可用于獲得表面光滑、尺寸準確的產品。離心鑄造常用于氨和乙烯熱解的高溫爐管。

珠光體熱處理鋼通常采用正火或回火處理，而馬氏體耐熱鋼則采用回火處理，以穩定其結構，獲得良好的綜合力學性能和高溫強度。

耐熱鋼退火槽生產線中的鐵素體鋼不能通過熱處理進行強化。為了消除冷塑性變形加工和焊接引起的內應力，可在650～830℃進行退火處理，退火后迅速冷卻，從而快速通過475℃的脆性溫度范圍。

耐熱鋼鑄件主要用于鑄態，也可根據耐熱鋼的類型進行熱處理。