پیچ و مهره استیل نسوز عمدتاً از گریدهای آستنیتی با عناصر آلیاژی پایدارکننده مانند تیتانیوم، نیوبیوم و مولیبدن ساخته میشوند که مقاومت به اکسیداسیون و خزش (Creep) در دماهای بالای ۶۰۰ درجه سانتیگراد را تضمین میکنند. مهمترین گرید این خانواده AISI 310 (UNS S31000) با ۲۴ تا ۲۶ درصد کروم و ۱۹ تا ۲۲ درصد نیکل است که تا دمای ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد مقاومت اکسیداسیون عالی داشته و در کورههای صنعتی، بوسترهای هوا و سیستمهای اگزوز توربینهای گازی کاربرد دارد. گرید AISI 309 (UNS S30900) با ۲۲ تا ۲۴ درصد کروم و ۱۲ تا ۱۵ درصد نیکل، گزینه اقتصادیتری برای دمای تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد محسوب میشود. برای مصارف بسیار حساس، گریدهای AISI 314 (UNS S31400) با افزودن ۱.۵ تا ۳ درصد سیلیسیم که لایه اکسید چسبنده و خود ترمیم شونده روی سطح ایجاد میکند و گرید Alloy 800H (UNS N08810) با پایه آهن-نیکل-کروم و کنترل دقیق کربن (۰.۰۵ تا ۰.۱۰ درصد) برای مقاومت به خزش در دمای ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد انتخاب میشوند. کلاس مقاومتی این گرید از پیچ و مهره استیل معمولاً در حالت آنیل شده (Solution Annealed) اعلام میشود و استحکام کششی آنها بین ۵۱۵ تا ۶۹۰ مگاپاسکال متغیر است.
برای کاربردهایی که علاوه بر مقاومت حرارتی به سختی سطحی و مقاومت سایشی در دمای بالا نیاز دارند، پیچ و مهرههای مارتنزیتی نسوز مانند AISI 422 (UNS S42200) با ۱۱ تا ۱۳ درصد کروم، ۰.۵ تا ۱ درصد مولیبدن و ۰.۸ تا ۱.۲ درصد تنگستن و وانادیم تولید میشوند. این گرید پس از عملیات حرارتی تمپرینگ در دمای ۶۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد، استحکام کششی تا ۱۰۰۰ مگاپاسکال و سختی ۳۰ تا ۳۵ HRC را حفظ میکند. برای دماهای فراتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد (مثلاً در تجهیزات پتروشیمی کراکر و توربینهای جت)، سوپرآلیاژهای نیکل پایه مانند Inconel 718 (UNS N07718) و Inconel 625 جایگزین استیل نسوز میشوند. این آلیاژها با ۵۰ تا ۵۵ درصد نیکل، ۱۷ تا ۲۱ درصد کروم، ۲.۸ تا ۳.۳ درصد مولیبدن و عناصر تقویتکننده مانند نیوبیوم و تیتانیوم، استحکام کششی بالای ۱۲۰۰ مگاپاسکال را تا دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد حفظ میکنند. مشخصات فنی این پیچ و مهرهها بر اساس استانداردهای ASTM A453 (گریدهای ۶۶۰، ۶۶۱ و ۶۶۲) یا ASTM B637 (برای آلیاژهای پایه نیکل) تعریف میشود. کلیه این محصولات باید دارای گواهی بازرسی دقیق شامل نتایج تست کشش در دمای محیط و دمای کاری، تست خزش و گواهی ذوب (MTR) باشند.