Материалите, използвани първоначално в котлите и нагревателните пещи, бяха ниско{0}}въглеродни стомани, обикновено работещи при температури около 200 градуса и налягания от само 0,8 MPa. Дори по-късно ниско{4}}въглеродните стомани, използвани в котлите, като 20g стомана, не надвишават 450 градуса и работното налягане не надвишава 6 MPa.
С непрекъснатото повишаване на работните температури и налягания на различни енергийни устройства съвременните топлоустойчиви стомани вече се използват при температури до 700 градуса, а работните среди станаха по-сложни и взискателни. Топлоустойчивите стомани се използват в температурен диапазон от 200–1300 градуса, с работни налягания, вариращи от няколко мегапаскала до десетки мегапаскала. Работната среда е еволюирала от прости окислителни атмосфери до по-сложни среди, включително сулфидизиращи атмосфери, смесени атмосфери, разтопени соли и течни метали.
Топлоустойчивите стоманени отливки трябва- да притежават отлични високотемпературни механични свойства, включително висока якост на опън, граница на провлачване и удължение. Тези свойства трябва да бъдат тествани при високи-температурни условия, за да се симулират действителните работни условия и да се гарантира, че отливките имат добри високотемпературни механични свойства и устойчивост на умора. Освен това топлоустойчивите стоманени отливки трябва да имат добра устойчивост на окисление. Прекомерното окисление при високи температури може да доведе до удебеляване на оксидната скала върху повърхността на отливката, намалявайки нейните механични свойства и експлоатационен живот.
Следователно квалифицираните топлоустойчиви стоманени отливки трябва да имат добра устойчивост на окисление, за да запазят своята издръжливост и надеждност по време на употреба. И накрая, топлоустойчивите стоманени отливки трябва да бъдат подложени на не-разрушителен тест, за да се гарантира добро вътрешно качество. Често използваните не-разрушителни методи за изпитване включват радиография, ултразвуково изследване и изследване с магнитни частици. Тези методи могат ефективно да откриват дефекти като пукнатини, пори и включвания в отливките, като гарантират, че вътрешното качество на отливките отговаря на съответните стандарти и изисквания за проектиране.
