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耐熱鋼按正火組織可分為以下幾類：

珠光體耐熱鋼

合金元素以鉻、鉬為主，總量一般不超過5%。其組織除珠光體、鐵素體外，還有貝氏體。這類鋼在500-600℃有良好的高溫強度及工藝性能，價格較低。典型鋼種有16Mo、15CrMo、12Cr1MoV等，常用于鍋爐鋼管、汽輪機葉輪、轉子、緊固件及高壓容器、管道等。

馬氏體耐熱鋼

含鉻量一般為7-13%，在650℃以下有較高的高溫強度、抗氧化性和耐水汽腐蝕的能力，但焊接性較差。含鉻12%左右的1Cr13、2Cr13，以及在此基礎上發展出來的1Cr11MoV、1Cr12WMoV等，通常用來制作汽輪機葉片、輪盤、軸、緊固件等。此外，作為制造內燃機排氣閥用的4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等也屬于馬氏體耐熱鋼。

鐵素體耐熱鋼

含有較多的鉻、鋁、硅等元素，形成單相鐵素體組織，有良好的抗氧化性和耐高溫氣體腐蝕的能力，但高溫強度較低，室溫脆性較大，焊接性較差。如1Cr13SiAl、1Cr25Si2等，一般用于制作承受載荷較低而要求有高溫抗氧化性的部件。

奧氏體耐熱鋼

含有較多的鎳、錳、氮等奧氏體形成元素，在600℃以上時，有較好的高溫強度和組織穩定性，焊接性能良好。通常用作在600℃以上工作的熱強材料。典型鋼種有1Cr18Ni9Ti、1Cr23Ni13、0Cr25Ni20等。