Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения надежности и ресурса работоспособности поверхности нагрева труб паровых и водогрейных котлов. Цель работы заключается в установлении распределения пространственно-структурной неоднородности свойств стенки котельной трубы и определении условий стабилизационного отжига. Методы исследования: метод микротвердометрии и рентгеноструктурного анализа. Результаты. В обеспечении ресурса работоспособности поверхностей нагрева труб паровых и водогрейных котлов, который гарантируется конструктивными и режимными параметрами эксплуатации, проведением подготовительных термических операций на этапе монтажа и пусконаладочных работ, большую роль играет структурная однородность труб поверхностей нагрева, которая может нарушаться в ходе транспортировки, хранения и эксплуатации. Надежная работа поверхностей нагрева труб паровых и водогрейных котлов обеспечивается контролем структурной однородности труб и степени локализованности дефектов, которые вскрываются в процессе дальнейшей эксплуатации в виде пор ползучести и коррозионных проявлений. По результатам исследований установлено, что исходный материал в состоянии поставки обладает существенной неоднородностью внутренних структурных напряжений, способных к перераспределению в зависимости от внешних давлений и температур, что проявляется в процессе эксплуатации в изменении жаропрочности и коррозионной стойкости поверхности. Показано, что под поверхностью стенки трубы наблюдается упрочненная диффузионная зона, ширина которой составляет порядка 200…300 мкм. Получена зависимость изменения размера диффузионной зоны от времени и температуры, и экспериментально установлен режим стабилизационного отжига, при котором устраняется неоднородность свойств диффузионной зоны. Кривая зависимости концентрации диффундирующего элемента по длине диффузионной зоны позволяет определять время отжига для получения заданной концентрации на определенной глубине стенки трубы или для полного устранения концентрационной неоднородности в результате диффузии.