1. 氧(yang)化

  氧(yang)(yang)化(hua)是金(jin)屬在高(gao)溫中和(he)氧(yang)(yang)進(jin)行反(fan)應(ying)(ying)的(de)現象。金(jin)屬氧(yang)(yang)化(hua)時，在其表(biao)面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)鱗(lin)屑。這種(zhong)鱗(lin)屑是離子(zi)的(de)結晶，由(you)氧(yang)(yang)離子(zi)和(he)金(jin)屬離子(zi)構成(cheng)。支配氧(yang)(yang)化(hua)反(fan)應(ying)(ying)速(su)度(du)的(de)有兩個因素(su)：一是金(jin)屬離子(zi)從(cong)氧(yang)(yang)化(hua)物與金(jin)屬形(xing)成(cheng)的(de)界面(mian)(mian)向(xiang)(xiang)氧(yang)(yang)化(hua)物表(biao)面(mian)(mian)的(de)擴散速(su)度(du)；二是氧(yang)(yang)離子(zi)從(cong)氧(yang)(yang)化(hua)物表(biao)面(mian)(mian)向(xiang)(xiang)內的(de)擴散速(su)度(du)。

  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。

為提高不(bu)銹鋼(gang)的耐(nai)氧化性，除增加鉻的含量以(yi)外，增加硅（Si）、鋁(lv)（Al）以(yi)及微(wei)量的稀土元素都是十分(fen)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)合(he)物一般(ban)說，其(qi)揮發性大，即使在比較低的(de)(de)溫度下，由于其(qi)銹(xiu)皮(pi)的(de)(de)多孔洞而引(yin)起劇烈(lie)的(de)(de)腐(fu)蝕。為了防(fang)止上述情況的(de)(de)發生(sheng)，采取與提高(gao)其(qi)抗(kang)氧化(hua)能力同樣的(de)(de)做法，添(tian)加(jia)鉻（Cr）、硅(gui)（Si）、鋁（Al）是有效的(de)(de)。不銹(xiu)鋼(gang)使用在高(gao)溫場合(he)，如重油等(deng)高(gao)硫（S）燃料氣體，在銹(xiu)皮(pi)內(nei)層產生(sheng)硫化(hua)。所以必須(xu)特別(bie)注(zhu)意含鉻（Cr）量(liang)低的(de)(de)合(he)金或含鎳合(he)金的(de)(de)硫化(hua)問題。

2. 滲碳(tan)和(he)氮(dan)化

  不(bu)銹鋼(gang)在(zai)高溫狀(zhuang)態下(xia)，和碳(tan)(tan)氫化合(he)(he)物(wu)、一氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)(tan)、有機物(wu)等接(jie)觸(chu)時(shi)就會(hui)引起(qi)滲碳(tan)(tan)，這是(shi)因為(wei)在(zai)高溫狀(zhuang)態下(xia)，碳(tan)(tan)和氧(yang)(yang)(yang)的親和力(li)大，但在(zai)氧(yang)(yang)(yang)的電(dian)位高的場(chang)合(he)(he)，不(bu)易(yi)引起(qi)滲碳(tan)(tan)。在(zai)碳(tan)(tan)化鉻(ge)容易(yi)析出的溫度(du)區域中，表面就會(hui)因滲碳(tan)(tan)而硬化。滲碳(tan)(tan)是(shi)因碳(tan)(tan)和鉻(ge)生成碳(tan)(tan)的化合(he)(he)物(wu)而被固定下(xia)來(lai)，使其抗氧(yang)(yang)(yang)化性(xing)(xing)變壞。在(zai)氧(yang)(yang)(yang)電(dian)位低的還(huan)原性(xing)(xing)氛圍(wei)中，滲碳(tan)(tan)極容易(yi)發生。控(kong)制滲碳(tan)(tan)的有效元素(su)為(wei)鉻(ge)（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）、鈮（Nb）和鎳（Ni）。

  氮化(hua)是在(zai)含氮的(de)高溫氣(qi)氛中（氨分解氣(qi)體等）引起(qi)的(de)。不銹(xiu)鋼會因內部生成(cheng)氮化(hua)物而(er)硬化(hua)，使(shi)抗氧(yang)化(hua)性(xing)變壞。在(zai)氧(yang)電位(wei)低的(de)還原性(xing)氛圍中，容(rong)易引起(qi)氮化(hua)。控制氮化(hua)的(de)有效辦法(fa)是增加鎳的(de)含量。