结构材料的耐热性是按照各种使用温度来分类的，因为材料的基本性能与使用温度密切相关，所以可将其使用温度分为四个范围。
1. 零度以下和低温使用
在零度以下，材料主要的使用要求是使用温度下的韧性。钢和有色金属经常用于在零度以下存储、处理和输送液化气及变成液态的气体。有些金属在室温或零韧性温度以下的较小温度范围内，明显地表现出韧性的严重缺乏，将这一温度叫做韧性-脆性转变温度。由于脆性裂纹的扩展会带来危险，所以应该避免在低于零韧性温度下使用这些金属。在零韧性温度以下，裂纹扩展所需的能量非常小，也就是在很低的应力下就很容易产生裂纹。
2. 0～200℃以下使用
0～200℃以下这个温度范围，可以说是大多数金属材料都可以处于这个温度使用范围，也就是极为平常的使用范围，这里就不给予介绍了。
3. 中温（200～650℃）下使用
在绝大多数石油和石化工业中使用的容器都属于中温操作类型。这里最重要的是要考虑发挥材料的最佳性能，其中主要的指标是设计应力值、设计公式的合理性和材料的韧性。
4. 高温（＞650℃）下使用
材料在高温下使用，材料会处于假塑性或全塑性状态下，设计必须以低于无弹性变形失效的极限应力为基础。高温设计应力极限是建立在长期蠕变强度的基础上并考虑金属的铁鳞阻力。在高温下所使用的材料应该具有表4-4中的力学性能。在温度高于425℃时，材料既要耐热，还必须保持耐蚀性、力学强度、冶金稳定性、耐蠕变性、耐氧化性、应力、断裂强度、韧性和抵抗燃烧气体和接触化学物质的表面稳定性。
耐热材料的合金化元素：耐热材料必须含有铬以抗氧化。钴、铝、硅和稀土元素有助于表面氧化层的形成、稳定性和坚韧。镍提供了强度、稳定性、韧性和抗渗碳。钨和钼增加高温强度。
当温度高于600℃，通常考虑使用如下的材料：
①. 含有17％～27％Cr和少量Mo的铁素体钢；
②. 奥氏体高温、高强度钢（含有高于8％Ni的Cr-M-Mo钢）如牌号，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和20Cr25Ni20（310）；
③. 高温下使用的不锈钢。
常用耐热钢的适宜工作的温度范围，见表4-2。
碳钢习惯上用于温度不超过400℃，低合金钢用于温度不超过600～650℃，当超过以上温度的时候，由于蠕变而造成它们失去稳定性。镍基和钴基的超耐热合金能耐高温且力学性能损失不大，但它们的经济性和可用性限制了它们的一般应用，如600～675℃中温范围操作的矿物燃料能源工厂就没有应用镍基和钴基合金。在此温度范围内，优先考虑选用奥氏体不锈钢。高温下选用不锈钢时，除了考虑蠕变强度，还应考虑高温腐蚀、氧化、鳞皮、碳化以及二次相的析出。超级铁素体不锈钢S44627（E-Brite）、S44625（26-1）弥补了许多与06Cr17Ni12Mo2（316）不锈钢缺点有关的不足。
表4-5列出几种不锈钢在燃气中的腐蚀率（3个月）。
①. 指发生点腐蚀的试样点腐蚀的平均深度。
②. 指试样断裂。
高温用钢的评定试验，是用来评定高温用钢的力学性能，供选用钢材和设计时使用。试验项目包括：短期高温试验；长期高温试验；长期暴露于高温后的短期和长期试验；疲劳试验（包括热疲劳和热冲击试验）；与时间有关的疲劳试验；韧性和韧度试验。
表4-6列出了几种不锈钢在空气中使用的建议温度。
