1. 氧(yang)化

  氧(yang)化(hua)(hua)(hua)是金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)高溫中和(he)氧(yang)進行反(fan)應(ying)的現象。金(jin)(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)時(shi)，在(zai)其表(biao)面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鱗屑(xie)。這種(zhong)鱗屑(xie)是離子(zi)的結晶，由氧(yang)離子(zi)和(he)金(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)構成(cheng)。支配氧(yang)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)速(su)(su)度(du)的有兩(liang)個因素(su)：一是金(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)從氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物與金(jin)(jin)屬(shu)形(xing)成(cheng)的界面(mian)(mian)向氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物表(biao)面(mian)(mian)的擴散(san)(san)速(su)(su)度(du)；二(er)是氧(yang)離子(zi)從氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物表(biao)面(mian)(mian)向內的擴散(san)(san)速(su)(su)度(du)。

  不(bu)銹鋼(gang)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。

為提高不銹鋼的耐氧化(hua)性，除增加(jia)(jia)鉻(ge)的含量(liang)以外，增加(jia)(jia)硅（Si）、鋁（Al）以及(ji)微量(liang)的稀土元(yuan)素(su)都是十分有(you)效的。

  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(lu)族化(hua)合物一般說，其揮發性大，即使在(zai)比較低(di)的(de)(de)(de)溫度下(xia)，由于其銹皮的(de)(de)(de)多孔洞而引起(qi)劇烈的(de)(de)(de)腐蝕。為了(le)防止上(shang)述情況的(de)(de)(de)發生，采(cai)取與提高其抗氧化(hua)能(neng)力同(tong)樣的(de)(de)(de)做法，添(tian)加(jia)鉻(ge)（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）是有效(xiao)的(de)(de)(de)。不銹鋼使用在(zai)高溫場(chang)合，如重(zhong)油等高硫（S）燃料氣(qi)體，在(zai)銹皮內(nei)層產生硫化(hua)。所以必須特別注(zhu)意含鉻(ge)（Cr）量低(di)的(de)(de)(de)合金(jin)或含鎳合金(jin)的(de)(de)(de)硫化(hua)問題。

2. 滲碳(tan)和氮化

  不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)狀態(tai)下(xia)，和(he)碳(tan)(tan)氫化(hua)合(he)(he)物、一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)、有機物等(deng)接觸時就(jiu)會(hui)引(yin)起滲(shen)碳(tan)(tan)，這(zhe)是因(yin)(yin)為(wei)在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)狀態(tai)下(xia)，碳(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)的(de)親和(he)力大，但(dan)在(zai)(zai)氧(yang)(yang)的(de)電(dian)位(wei)高的(de)場合(he)(he)，不易(yi)(yi)引(yin)起滲(shen)碳(tan)(tan)。在(zai)(zai)碳(tan)(tan)化(hua)鉻容易(yi)(yi)析出的(de)溫(wen)(wen)度區域(yu)中，表面就(jiu)會(hui)因(yin)(yin)滲(shen)碳(tan)(tan)而(er)硬(ying)化(hua)。滲(shen)碳(tan)(tan)是因(yin)(yin)碳(tan)(tan)和(he)鉻生成碳(tan)(tan)的(de)化(hua)合(he)(he)物而(er)被固定下(xia)來，使其抗氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)變壞。在(zai)(zai)氧(yang)(yang)電(dian)位(wei)低的(de)還原性(xing)氛圍中，滲(shen)碳(tan)(tan)極容易(yi)(yi)發生。控制滲(shen)碳(tan)(tan)的(de)有效元素為(wei)鉻（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）、鈮(ni)（Nb）和(he)鎳（Ni）。

  氮化(hua)是在(zai)含氮的(de)(de)(de)高(gao)溫氣(qi)氛中（氨分解(jie)氣(qi)體等）引起的(de)(de)(de)。不銹鋼(gang)會因內部生成氮化(hua)物而硬(ying)化(hua)，使抗(kang)氧(yang)化(hua)性變(bian)壞。在(zai)氧(yang)電位低的(de)(de)(de)還原性氛圍中，容易引起氮化(hua)。控制氮化(hua)的(de)(de)(de)有效辦法是增加鎳的(de)(de)(de)含量。