1. 馬氏體型不銹鋼
馬氏體型不銹鋼的代表鋼種12Cr13（410），作為汽輪機和螺釘等高溫材料，從很早以前就開始使用了。幾種鋼種的高溫抗拉特性如圖4-8所示。從數據上來看，12Cr不銹鋼大約到500℃仍具有較高的抗拉強度，但高于這個溫度時強度就會顯著地下降并發生各種脆化現象。所以在高溫使用時，必須注意。因此，對各種汽輪機葉片用材，如在12Cr不銹鋼中，添加Mo（鉬）、V（釩）、Nb（鈮）及W（鎢）等，以強化其高溫強度，形成使用溫度可達650℃的高溫馬氏體型不銹鋼。
汽輪機用鋼種，因為1500℃高溫熱處理使碳化物（Cr23C6，NbC等）在奧氏體基體中固溶后，再進行650～680℃回火。這些析出的碳化物可以顯著地提高其蠕變破壞強度。
2. 鐵素體型不銹鋼
幾種鐵素體型不銹鋼鋼種的高溫抗拉特性，如圖4-8所示。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的數據可以看出，其高溫抗拉強度從400～450℃開始急劇下降。如果到700～800℃時，它們的抗拉強度差別幾乎就沒有了。圖4-9是幾種不銹鋼蠕變破壞強度示意圖。
鐵素體系列不銹鋼在高溫中使用時，會引起脆性，其高溫的蠕變強度非常低。還有在870℃以上的溫度下，結晶粒度顯著地粗大化，變得非常脆。因此，一般不會選用鐵素體系列不銹鋼制造有高溫強度要求的機械零部件。
3. 奧氏體型不銹鋼
在奧氏體型鋼中，加入了大量的Ni和Mn。特別是Ni大量加入鋼中后，對提高鋼的抗氧化性有好處，它可以減少FeO層的厚度，而Mn則對鋼的抗氧化性不利。含錳高的鋼，氧化膜和鋼結合得不夠牢固，冷卻時氧化膜極容易崩落。另外，W和Mo加入鋼中后，會使鋼的抗氧化性能降低，特別是在800℃以上時，由于Mo和W的氧化物MoO3和WO3揮發性極大，因而使材料失重劇烈。少量堿土金屬或稀土金屬加入鋼中，可提高鋼的抗氧化性能，特別是在高于1000℃時相當有效。因為在高溫下，耐熱材料的破壞主要是晶界優先氧化所造成的，而加入少量堿土金屬或稀土金屬后，晶界優先氧化的現象幾乎可以完全消失。
在500℃以上，其他鋼種的強度會急劇下降，而奧氏體系列不銹鋼卻仍具有較高的強度。特別是因為它有良好的耐氧化性，所以適用于各種高溫工況下使用。在高溫下幾種鋼種的抗拉特性如圖4-8所示。從圖4-8中的數據可以看出，與06Cr19Ni10（304）相比較，06Cr17Ni12Mo2(316),06Cr18Ni11Nb (347),20Cr25Ni20(310)的高溫強度更高。因為奧氏體型不銹鋼是面心立方晶格，比體心立方晶格的鐵素體系列不銹鋼在600℃以上的高溫強度顯著優越。
奧氏體型不銹鋼的蠕變破壞強度（100000h）如圖4-9所示。06Cr17Ni12Mo2(316), 06Cr18Ni11Nb(347),06Cr18Ni11Ti(321)表現出優越的高溫特性。Mo可將奧氏體的基體進行強化，進一步形成碳化物，提高其高溫強度和蠕變斷裂強度。Nb，Ti等形成NbC和TiC等強力的碳化物，它們在奧氏體基體上析出，可以提升其高溫強度和蠕變斷裂強度。復合添加Mo，Nb，Ti等的奧氏體不銹鋼，其高溫特性更優越。
奧氏體型不銹鋼的蠕變強度（1％/105 h），如圖4-10所示。在600℃ 附近，06Cr18Nil1Nb（347）的蠕變強度最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的蠕變強度要比06Cr19Ni9（304）大約高2倍。到800℃附近時，它們蠕變強度差別就沒有了。因此，奧氏體型不銹鋼作為鍋爐、石油化學工業設備等主力材料得到廣泛應用。耐熱鋼適用工作溫度范圍見表4-2。
奧氏體型不銹鋼中，有高錳的不銹鋼。添加錳用以代替一部分鎳，作為節鎳型不銹鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的蠕變破壞強度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優越，但其焊接性較差，在使用時必須注意。
4. 析出硬化型不銹鋼
析出硬化型不銹鋼，在常溫以及500℃以下，是強度較高的材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低C馬氏體基體中析出Cu、Nb等的金屬間化合物使其硬化的鋼種。其高溫強度到450℃仍然是很優越的。如超過此溫度，其強度就會急劇下降。
幾種常用耐熱不銹鋼的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加Al，借助于在馬氏體基體中析出含有微細的Al金屬間化合物而被強化。在200～450℃，因具有良好的高溫特性，是飛機制造常用的材料。
5. 其他高溫材料
不銹鋼作為高溫材料，其使用溫度可高達到900℃，如若超過這個溫度就要選用Ni基、Co基和Mo基合金等其他高溫材料。
