Челик{0}}отпоран на топлоту се односи на челик који поседује високу-отпорност на температуру оксидације и високу-чврсту чврстоћу. Висока{4}}отпорност на оксидацију при високим температурама је кључни услов за осигурање да радни предмети могу поуздано да раде на високим температурама. У оксидирајућим срединама као што је ваздух високе{6}}температуре, кисеоник реагује са површином челика и формира различите слојеве оксида гвожђа. Овај оксидни слој је веома порозан, губи првобитна својства челика и лако се љушти. Да би се побољшала -отпорност челика на оксидацију при високим температурама, додају се легирајући елементи да би се променила структура оксида. Обично коришћени легирајући елементи укључују хром, силицијум и алуминијум.
Ови елементи реагују са кисеоником и формирају густ, стабилан оксидни слој или пасивациони слој, као што су Цр2О3, СиО2 или Ал2О3, на површини челика, штитећи челик од даље оксидације. Веће количине хрома, силицијума и алуминијума побољшавају -отпорност челика на оксидацију при високим температурама, али превелике количине силицијума и алуминијума могу нарушити механичка својства и обрадивост челика. Због тога челик отпоран на топлоту{8}} користи хром као главни легирајући елемент, а силицијум и алуминијум као помоћне елементе. Укратко, висока{10}отпорност челика на оксидацију при високим температурама је повезана само са његовим хемијским саставом.
Високо{0}}температурна чврстоћа се односи на способност челика да издржи механичка оптерећења током дужих периода на високим температурама. Под механичким оптерећењем на високим температурама, челик пролази кроз два процеса: омекшавање, где се чврстоћа смањује са повећањем температуре; и пузање, где се пластична деформација полако повећава током времена под сталним напрезањем. Пластична деформација челика на високим температурама је узрокована интрагрануларним клизањем и граничним клизањем зрна. Побољшање високо{4}температурне чврстоће челика се обично постиже легирањем. Ово укључује додавање легирајућих елемената челику како би се повећала сила међуатомског везивања и формирала повољна микроструктура.
Додавање хрома, молибдена, волфрама, ванадијума и титанијума може ојачати челичну матрицу, повећати температуру рекристализације и формирати фазе јачања као што су карбиди или интерметална једињења. Ове фазе ојачања су стабилне на високим температурама, не растварају се и не расту и одржавају своју тврдоћу. Додатак никла је првенствено за добијање аустенита. Аустенит има компактнији атомски распоред од ферита, са јачим силама међуатомског везивања и тежом атомском дифузијом. Због тога аустенит има бољу чврстоћу на високим{4}}температурама. Дакле, високо{6}}температурна чврстоћа-челика отпорног на топлоту није повезана само са његовим хемијским саставом већ и са његовом микроструктуром.
