從爐篦條工作條件和失效形式看,選擇成分原則主要是提高材料抗高溫氧化性能,高溫強(qiáng)度及抗熱震性和高溫抗蠕變性。
  1 、鉻：鉻是高鉻合金主要的元素。材質(zhì)的耐熱性能是包括高溫下的抗氧化性與強(qiáng)度的一個綜合概念，而鉻在高溫下與氧接觸時，表面生成致密的Cr2O3保護(hù)膜，其熔點(diǎn)高，能嚴(yán)密覆蓋在金屬表面，使合金與氧隔開，阻止或延緩了合金由外向內(nèi)的氧化過程，故合金具有較好的抗氧化性。工作溫度在950℃時，鉻含量要低一些，在1100℃鉻含量要求高一些。鉻含量應(yīng)控制在20%～24%合適。
  2、碳：合金中碳含量增加，引起碳化物數(shù)量的增加，這對提高材料在800℃環(huán)境下抗磨損的耐磨性是有益的。試驗(yàn)證明在鉻含量為20%～24%的條件下，耐磨性隨碳含量增高而提高，材料的塑性變形能力逐漸下降，相界增加，高溫強(qiáng)度降低。為此將碳含量控制在2.0%～3.5%。
  3、硅：高鉻合金中加入適量的硅，可以明顯改善其抗氧化能力。但硅含量過高，將使合金中石墨增多，并使其粗化，基體中鐵元素含量也會增加，從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降，為此硅含量控制在1.6%～2.0%。
  4、錳：錳是阻礙石墨化形成的元素，促進(jìn)形成Fe3C，錳與硫形成MnS，其熔點(diǎn)高達(dá)1620℃，從而抵消了硫的有害作用。但錳對高鉻合金的抗氧化性產(chǎn)生不利影響，故錳的含量控制在0.4%～0.8%。
  5、鋁：高鉻合金中加入適量的鋁，也可以顯著提高合金的抗氧化能力，主要是形成致密的Al2O3氧化膜。另外鋁的脫氧能力極好，但鋁的含量高，會使鑄造性能惡化，故鋁含量控制在0.6%～1.2%。
  6、鎳：鎳是有利于提高合金高溫強(qiáng)度的元素，且在一定程度上提高合金抗氧化能力。但其價格貴，故鎳含量控制在0.6%～1.2%。
  7、稀土及其他元素：根據(jù)多元合金化理論，采用多種微量元素，不僅可以代替某種量大的合金元素，而且強(qiáng)度升高比例較大，對此選擇了Ni、Mo、V等合金元素。其中Ni無限固溶于奧氏體中，不形成任何形式的碳化物, 是穩(wěn)定奧氏體的主要元素。Mo元素提高共析轉(zhuǎn)變溫度，提高高溫強(qiáng)度, 并細(xì)化初生奧氏體。V的主要作用是細(xì)化初生奧氏體。