蠕变是指钢与合金在高温下，即使承受的是低于该温度的屈服强度的载荷，也会发生连续而缓慢的塑性变形现象。钢在室温条件下，不存在蠕变。
金属在高温下的蠕变行为，可以用典型的蠕变曲线来表示和描述，如图4-1所示。图4-1中曲线表示在恒温、恒应力下，随着时间的延长，试样发生蠕变的情况。从图4-1可以看出，蠕变曲线可分为四段：
①. 初始形变（也称瞬间形变）阶段，即0～1段，在此阶段内产生加载后瞬间的弹性形变和塑性形变；
②. 蠕变减速阶段（也称第Ⅰ蠕变阶段），即1～2段，在此阶段蠕变速度逐渐减小；
③. 蠕变恒速阶段（第Ⅱ蠕变阶段），即2～3段，在此阶段蠕变速度保持恒定，也就是说该阶段蠕变速度为常数；
④. 蠕变加速阶段（第Ⅲ蠕变阶段），即3～4段，在此阶段蠕变速度逐渐加大，形变加快，到4点发生断裂，蠕变过程结束。
蠕变只能在高于一定的温度时才会发生，在低温条件下，若载荷低于弹性极限，除了加载的初始瞬间产生一定的弹性形变外，随时间延长，不再发生塑性形变。
不同的钢与合金，由于组织结构的不同，发生蠕变的最低温度是不相同的，这是因为不同的钢与合金，在温度和应力的共同作用下，内部组织结构发生了不同变化的缘故。
许多压力容器用钢必须在蠕变条件下操作，设计的原理一般是以试样的数据为基础，包括确定构件在预计的寿命内不发生失效的应力。蠕变的现象很好理解，设计的原理也很清楚，不会遇到特殊的问题。然而，有两个值得注意的问题。
①. 如果设计不良会产生难以预见的高的局部应力，从而使局部的蠕变变形超过蠕变韧性，导致过早地失效。
②. 如果不能消除结构应力，残余应力可能叠加在载荷引起的应力上，从而导致过早地蠕变失效。
如管子的焊接处易于发生这种情况。因此，切记要在使用前对在蠕变条件下工作的容器，进行应力消除处理。
蠕变试验：材料的耐高温试验通常分为三类，即高温下的短期试验（拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转和冲击），高温停留一定时间后在室温下的短期试验和室温下的长期试验。长期强度试验依此可以分为恒定载荷试验（蠕变、应力-断裂和许多疲劳试验）或恒定变形试验（应力释放和某些疲劳试验）。
①. 蠕变强度（又称蠕变极限）
在一定温度下，由于外力的作用，随着时间的增加，应力使构件发生变形的现象称为蠕变，蠕变强度又称蠕变极限。在一定温度下特别是在高温下，载荷越大，发生蠕变的速度越快；在一定载荷下，温度越高、时间越长则发生蠕变的可能性就越大。与此相反，温度越低蠕变速度越慢，当低至一定温度时蠕变就不成为问题了。这个最低温度依钢种而异，例如，纯铁的蠕变温度在330℃左右，而不锈钢因采取各种措施进行强化，该温度可达550℃以上。
疲劳强度是指在某一温度下，一定时间内，允许一定形变所能承受的应力。例如，一般规定为在105h内允许形变0.1％所能承受的最高应力，记作σc0.1/100000，单位为MN／㎡；也可以表示为在一定温度下，规定时间内，断裂时所能承受的最高应力，记作στ，单位为MN／㎡。
在设计某些要求尺寸极其精确，在使用过程中不允许有稍大变形的零件时，常采用蠕变极限这个性能指标。如蒸汽涡轮叶片，一般要运转几年以上才检修，在工作期间要求其尺寸极其精确。通常规定蠕变极限为100000h允许变形0.1％所能承受的最高应力，记作。c0.1／100000，单位为kgf／m㎡。
从承受载荷开始到产生破坏为止，其全过程分为转移蠕变、正常蠕变和加速蠕变三个阶段。
当钢和合金处在高温环境下使用时，就有必要考虑它的蠕变和疲劳。如果钢和合金使用于锅炉或压力容器的场合，当温度超过500～550℃时，设计时就应该以钢和合金的蠕变强度和蠕变破断强度分别代替钢和合金的屈服强度和抗拉强度的基准值计算它的许用应力。
和其他钢一样，熔炼方式、脱氧方式、凝固方法、热处理和加工等对不锈钢的蠕变特性有很大的影响。
②. 持久强度
持久强度是指在一定温度下，在规定时间断裂所能承受的应力。持久强度通常用在设计使用时间不太长（如100h到几千小时）就可以更换的零件，或者用于不要求尺寸精确，但不允许断裂的长期工作零件（如蒸汽过热管），通常用σt表示，单位为kgkgf/mrf／m㎡；t为时间，单位为h。如钢在800℃，100h断裂，
其持久强度用符号表示为σ800℃ 100。
③. 持久寿命
持久寿命是指某温度时，在规定应力的作用下，从开始直到到拉断的时间，其单位为h。
上述数据可在对应力取对数的坐标系中用曲线来表示持久寿命，如图4-2所示。图4-2中T1、T2、T3为试验温度，并且T1＜T2＜T3。在较低温度（如T1），应力和持久寿命呈直线关系；在较高温度（如T2、T3）应力和持久寿命的关系曲线出现折线。转折点的出现是与钢断裂的性质变化有关。在发生转折点前，断裂形式是穿晶断裂；在转折点以后，断裂形式是晶界断裂。温度较高，转折点发生在较短的持久寿命上。如在T3温度下，转折点发生的时间在T2温度的转折点之前。
