1. 氧化

  氧(yang)(yang)(yang)化是(shi)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)在(zai)高溫(wen)中和(he)氧(yang)(yang)(yang)進行反應的(de)現象。金(jin)屬(shu)(shu)(shu)氧(yang)(yang)(yang)化時，在(zai)其(qi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)氧(yang)(yang)(yang)化鱗屑。這種鱗屑是(shi)離子(zi)(zi)(zi)的(de)結晶(jing)，由氧(yang)(yang)(yang)離子(zi)(zi)(zi)和(he)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)(zi)構成(cheng)。支配(pei)氧(yang)(yang)(yang)化反應速度的(de)有兩個因素：一是(shi)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)(zi)從氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)與(yu)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)形成(cheng)的(de)界(jie)面(mian)(mian)向氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)擴散速度；二是(shi)氧(yang)(yang)(yang)離子(zi)(zi)(zi)從氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)向內(nei)的(de)擴散速度。

  不銹鋼的耐氧化性主要是由于鉻（Cr）的作用。鐵的銹皮，在一般情況下，從外層開始依次向內為Fe₂O₃、Fe₃O₄和FeO的三層結構，如果添加了鉻后，則會在FeO和金屬基面之間形成FeO·Cr₂₃O₆的微細結晶的第四層。鉻的添加量再高時，則第四層和金屬基面的分界面上出現Cr₂₃O₆層，因此使得外側層變薄。這個Cr₂₃O₆薄膜從內部開始防止金屬離子擴散，從而提高了金屬的耐氧化性。

為(wei)提高不銹(xiu)鋼的耐氧化(hua)性，除(chu)增加鉻的含量以(yi)(yi)外(wai)，增加硅（Si）、鋁（Al）以(yi)(yi)及微量的稀土元素都是十分有效(xiao)的。

  金屬和氣體進行反應，表面生成銹皮的高溫氣體腐蝕，除氧以外，還有因硫（S）和鹵族元素等存在而發生。這些腐蝕現象亦如前所述，同樣是由于銹皮物質擴散而成的。在硫化氫（H₂S）或二氧化硫（SO₂）等的高溫腐蝕中，成為硫化物的銹皮。因為這些硫化物的熔點比較低，容積比大，銹皮容易斷裂或剝落；晶格缺陷多的離子的擴散比較容易，容易造成低熔共晶體等。所以這些銹皮對金屬起到的保護作用很小。

  鹵族化(hua)(hua)合(he)(he)(he)物一般(ban)說，其(qi)揮發性大，即使(shi)在(zai)比較低(di)的(de)(de)溫度下，由于(yu)其(qi)銹皮的(de)(de)多孔洞而引(yin)起劇烈的(de)(de)腐蝕。為了防(fang)止(zhi)上述情況的(de)(de)發生，采取與提高其(qi)抗氧(yang)化(hua)(hua)能力同樣的(de)(de)做法，添加(jia)鉻（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）是有效的(de)(de)。不銹鋼使(shi)用(yong)在(zai)高溫場合(he)(he)(he)，如重油等高硫(liu)（S）燃料氣體，在(zai)銹皮內層產(chan)生硫(liu)化(hua)(hua)。所以必(bi)須特別(bie)注意(yi)含(han)鉻（Cr）量(liang)低(di)的(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)或含(han)鎳(nie)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)硫(liu)化(hua)(hua)問題。

2. 滲碳和氮化(hua)

  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)高溫狀(zhuang)態下，和(he)(he)碳(tan)(tan)(tan)氫化(hua)(hua)合(he)物(wu)、一氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)、有(you)機(ji)物(wu)等接(jie)觸時就(jiu)(jiu)會(hui)引起滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)，這是因為(wei)在(zai)(zai)高溫狀(zhuang)態下，碳(tan)(tan)(tan)和(he)(he)氧的親和(he)(he)力大，但(dan)在(zai)(zai)氧的電(dian)位(wei)高的場合(he)，不(bu)易(yi)引起滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)。在(zai)(zai)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)鉻容易(yi)析出的溫度區域中(zhong)，表面(mian)就(jiu)(jiu)會(hui)因滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)而(er)硬化(hua)(hua)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)是因碳(tan)(tan)(tan)和(he)(he)鉻生成碳(tan)(tan)(tan)的化(hua)(hua)合(he)物(wu)而(er)被固(gu)定(ding)下來，使其抗氧化(hua)(hua)性變壞。在(zai)(zai)氧電(dian)位(wei)低的還(huan)原性氛圍中(zhong)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)極容易(yi)發生。控(kong)制滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)的有(you)效元素為(wei)鉻（Cr）、硅（Si）、鋁(lv)（Al）、鈮（Nb）和(he)(he)鎳（Ni）。

  氮化(hua)(hua)是在(zai)含氮的(de)高溫氣氛(fen)中（氨分解氣體等）引起的(de)。不銹鋼(gang)會因(yin)內部生(sheng)成(cheng)氮化(hua)(hua)物而硬(ying)化(hua)(hua)，使抗(kang)氧化(hua)(hua)性(xing)變壞。在(zai)氧電位低(di)的(de)還原性(xing)氛(fen)圍中，容易引起氮化(hua)(hua)。控(kong)制氮化(hua)(hua)的(de)有(you)效辦法是增加(jia)鎳的(de)含量。