Kemična sestava toplotno odpornih jeklenih ulitkov vključuje predvsem ogljik (C), silicij (Si), mangan (Mn), fosfor (P), žveplo (S), krom (Cr), nikelj (Ni), molibden (Mo ), dušik (N) in drugi elementi. Delež in vsebnost teh elementov se razlikujeta glede na različne standarde za toplotno odporno jekleno litje. Na primer, kemična sestava ZG40Cr9Si2 sega od C 0.35 do 0.50%, Si 2.{{1{{2{{ 22}}}}}} do 3.0%, Cr 8.00 do 10.0%, medtem ko se kemična sestava ZG30Cr26Ni5 giblje od C 0,20 do 0,40%, Cr 24,0 do 28,0 %. Ni 4.00 ~ 6.00% itd. Razmerja teh komponent so zasnovana tako, da izboljšajo odpornost proti oksidaciji in trdnost materiala pri visokih temperaturah, kar zagotavlja, da lahko toplotno odporni jekleni ulitki ohranijo stabilnost delovanje v okoljih z visoko temperaturo 1.
Posebej za nekatere specifične toplotno odporne jeklene ulitke, kot je ZG35Cr24Ni7SiN, je njegova kemična sestava zasnovana tako, da izboljša odpornost proti oksidaciji in visokotemperaturno trdnost materiala, pri čemer imajo Cr, Ni, Si in drugi elementi pomembno vlogo pri izboljšanju oksidacije odpornost in visokotemperaturna trdnost materiala, dodatek Re elementa pa poveča učinkovitost lezenja in trajno trdnost materiala 2. Poleg tega kemična sestava 1.4818 evropskih standardnih avstenitnih toplotno odpornih jeklenih ulitkov vključuje C manj kot 0.2{{10}}%, Si manj kot 0.75% , Mn manj kot 1.0%, P in S manj kot 0.040%, Cr 19.0-21.0%, Ni 17.0-20.0% , itd. Deleži teh komponent zagotavljajo, da ima material dobro toplotno in korozijsko odpornost 3.
Če povzamemo, kemična sestava toplotno odpornih jeklenih ulitkov je zasnovana tako, da izboljša odpornost proti oksidaciji, visokotemperaturno trdnost in odpornost proti koroziji materiala, da zagotovi dolgotrajno stabilno delovanje v okoljih z visoko temperaturo. Različni standardi za toplotno odporne jeklene litine imajo različne zahteve glede deleža kemične sestave za izpolnjevanje posebnih potreb uporabe
