高溫下有一定抗氧化能力和較高強度以及良好組織穩定性的鋼種稱為熱強鋼。汽輪機、燃氣輪機的轉子和葉片、鍋爐過熱器、高溫工作的螺栓和彈簧、內燃機進排氣閥等用鋼均屬此類。

（１）鐵素體基耐熱鋼

這類鋼的工作溫度在450~600℃之間，合金化原則如下

①低碳    碳含量一般為0.1%~0.2%。碳含量愈高，組織愈不穩定，碳化物容易聚集長大發生墨化，使熱強度大大降低。

②加入鉻    改善鋼的抗氧化性，提高鋼的再結晶溫度以增加高溫強度。鋼的耐蝕性和熱強性要求愈高，鉻含量也應愈高，也可從1%直到3%

③加入鉬、釩    提高鋼的再結晶溫度，同時形成穩定的彌散碳化物來保持高的熱強性。

（２）奧氏體基耐熱鋼

工作溫度可達600~700℃，其合金化原則如下。

①低碳    多在0.1%以上，可達0.4%。要利用碳形成碳化物起第二相強化作用。

②加入大量鉻、鎳    總量一般在25%以上。鉻主要提高熱化學穩定性和熱強性，鎳保證獲得奧氏體穩定組織。

③加入鎢、鉬等    提高再結晶溫度，并析出較穩定的碳化物提高熱強性。

④加入釩、鈦、鋁等    形成穩定的第二相，提高熱強性。第二相有碳化物（如VC等）和金屬間化合物[如Ni₃（Ti，Al）等]兩類，后者強化效果較好。

（３）馬氏體型熱強鋼

常用鋼種為Cr12型（1Cr11MoV、1Cr12WmoV）、鉻硅鋼（4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo）等。

1Cr11MoV和1Cr12WmoV鋼具有較好的熱強性、組織穩定性及工藝性。1Cr11MoV鋼適宜于制造540℃以下汽輪機葉片、燃氣輪機葉片、增壓器葉片；1Cr12WmoV鋼適宜于580℃以下工作的汽輪機葉片、燃氣輪機葉片。這兩種鋼大多在調質狀態下使用。1Cr11MoV馬氏體熱強鋼的調質熱處理工藝為：1050~1000℃空冷，720~740℃高溫回火（空冷）。

4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等鉻鋼是另一類馬氏體熱強鋼，它們屬于中碳高合金鋼。鋼中含碳量提高到約0.40%，主要是為了獲得高的耐磨性；鋼中加入少量的鉬，有利于減少鋼的回火脆性并提高熱強性。這兩種鋼經適當的調質處理后，具有高的熱強性、組織穩定性和耐磨性。4Cr9Si2鋼主要用來制造工作溫度在650℃以下的內燃機排氣閥，也可用來制造工作在800℃以下、受力較小的構件，如過熱器吊架等。4Cr10Si2Mo鋼、4Cr9Si2鋼含有較多的鉻和鉬，因此它的性能比較好，而且使回火脆性傾向減弱。該鋼常用來制造某些航空發動機的排氣閥，亦可用來制造加熱爐構件。

（４）奧氏體型熱強鋼

這類熱強鋼在600~800℃溫度范圍內使用。它們含大量合金元素，尤其是含有較多的Cr和Ni，其總量大大超過10%。這類鋼用于制造汽輪機、燃氣輪機、艦艇、火箭、電爐等部件，即廣泛應用于航空、航海、石油及化工等工業部門小。常用鋼種有4Cr14Ni14W2Mo、0Cr18Ni11Ti等，這類鋼一般進行固溶處理或固溶-時效處理。

4Cr14Ni14W2Mo是14-14-2型奧氏體鋼。由于鋼中合金元素綜合影響，使它的熱強性、組織穩定性及抗氧化性均比上述4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等馬氏體熱強鋼為高。