高温下有一定抗氧化能力和较高强度以及良好组织稳定性的钢种称为热强钢。汽轮机、燃气轮机的转子和叶片、锅炉过热器、高温工作的螺栓和弹簧、内燃机进排气阀等用钢均属此类。

（１）铁素体基耐热钢

这类钢的工作温度在450~600℃之间，合金化原则如下

①低碳    碳含量一般为0.1%~0.2%。碳含量愈高，组织愈不稳定，碳化物容易聚集长大发生墨化，使热强度大大降低。

②加入铬    改善钢的抗氧化性，提高钢的再结晶温度以增加高温强度。钢的耐蚀性和热强性要求愈高，铬含量也应愈高，也可从1%直到3%

③加入钼、钒    提高钢的再结晶温度，同时形成稳定的弥散碳化物来保持高的热强性。

（２）奥氏体基耐热钢

工作温度可达600~700℃，其合金化原则如下。

①低碳    多在0.1%以上，可达0.4%。要利用碳形成碳化物起第二相强化作用。

②加入大量铬、镍    总量一般在25%以上。铬主要提高热化学稳定性和热强性，镍保证获得奥氏体稳定组织。

③加入钨、钼等    提高再结晶温度，并析出较稳定的碳化物提高热强性。

④加入钒、钛、铝等    形成稳定的第二相，提高热强性。第二相有碳化物（如VC等）和金属间化合物[如Ni₃（Ti，Al）等]两类，后者强化效果较好。

（３）马氏体型热强钢

常用钢种为Cr12型（1Cr11MoV、1Cr12WmoV）、铬硅钢（4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo）等。

1Cr11MoV和1Cr12WmoV钢具有较好的热强性、组织稳定性及工艺性。1Cr11MoV钢适宜于制造540℃以下汽轮机叶片、燃气轮机叶片、增压器叶片；1Cr12WmoV钢适宜于580℃以下工作的汽轮机叶片、燃气轮机叶片。这两种钢大多在调质状态下使用。1Cr11MoV马氏体热强钢的调质热处理工艺为：1050~1000℃空冷，720~740℃高温回火（空冷）。

4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等铬钢是另一类马氏体热强钢，它们属于中碳高合金钢。钢中含碳量提高到约0.40%，主要是为了获得高的耐磨性；钢中加入少量的钼，有利于减少钢的回火脆性并提高热强性。这两种钢经适当的调质处理后，具有高的热强性、组织稳定性和耐磨性。4Cr9Si2钢主要用来制造工作温度在650℃以下的内燃机排气阀，也可用来制造工作在800℃以下、受力较小的构件，如过热器吊架等。4Cr10Si2Mo钢、4Cr9Si2钢含有较多的铬和钼，因此它的性能比较好，而且使回火脆性倾向减弱。该钢常用来制造某些航空发动机的排气阀，亦可用来制造加热炉构件。

（４）奥氏体型热强钢

这类热强钢在600~800℃温度范围内使用。它们含大量合金元素，尤其是含有较多的Cr和Ni，其总量大大超过10%。这类钢用于制造汽轮机、燃气轮机、舰艇、火箭、电炉等部件，即广泛应用于航空、航海、石油及化工等工业部门小。常用钢种有4Cr14Ni14W2Mo、0Cr18Ni11Ti等，这类钢一般进行固溶处理或固溶-时效处理。

4Cr14Ni14W2Mo是14-14-2型奥氏体钢。由于钢中合金元素综合影响，使它的热强性、组织稳定性及抗氧化性均比上述4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等马氏体热强钢为高。