1. 氧化

  氧(yang)(yang)化是金(jin)屬在(zai)高溫中和(he)(he)氧(yang)(yang)進行反應的(de)(de)現象。金(jin)屬氧(yang)(yang)化時，在(zai)其表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形成(cheng)(cheng)氧(yang)(yang)化鱗屑(xie)。這種鱗屑(xie)是離(li)(li)子的(de)(de)結(jie)晶，由氧(yang)(yang)離(li)(li)子和(he)(he)金(jin)屬離(li)(li)子構成(cheng)(cheng)。支(zhi)配氧(yang)(yang)化反應速度的(de)(de)有(you)兩(liang)個因素：一(yi)是金(jin)屬離(li)(li)子從(cong)氧(yang)(yang)化物與金(jin)屬形成(cheng)(cheng)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)向(xiang)氧(yang)(yang)化物表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速度；二是氧(yang)(yang)離(li)(li)子從(cong)氧(yang)(yang)化物表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)向(xiang)內的(de)(de)擴(kuo)散(san)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。

為提高不銹(xiu)鋼的(de)耐氧化性，除增加鉻(ge)的(de)含量以(yi)外，增加硅（Si）、鋁（Al）以(yi)及(ji)微量的(de)稀土元素都是十(shi)分(fen)有效的(de)。

  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)合物一般說，其(qi)(qi)揮發性大，即使(shi)在比較低的(de)溫(wen)度下，由于其(qi)(qi)銹(xiu)皮(pi)的(de)多(duo)孔(kong)洞而(er)引起(qi)劇烈的(de)腐(fu)蝕。為了防止上述情況的(de)發生(sheng)，采取與提高其(qi)(qi)抗氧化(hua)能力(li)同樣(yang)的(de)做法，添加鉻（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）是有效(xiao)的(de)。不銹(xiu)鋼(gang)使(shi)用在高溫(wen)場合，如重油等高硫（S）燃料氣體，在銹(xiu)皮(pi)內層產生(sheng)硫化(hua)。所以必(bi)須(xu)特別注意(yi)含鉻（Cr）量低的(de)合金或含鎳合金的(de)硫化(hua)問題。

2. 滲碳(tan)和氮化

  不銹鋼(gang)在高溫(wen)狀態下(xia)，和(he)碳(tan)(tan)氫(qing)化(hua)(hua)合(he)物、一氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)、有(you)機(ji)物等(deng)接觸時(shi)就(jiu)會(hui)引(yin)起(qi)滲(shen)碳(tan)(tan)，這是(shi)因(yin)為(wei)在高溫(wen)狀態下(xia)，碳(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)(yang)的親和(he)力(li)大，但在氧(yang)(yang)(yang)的電位高的場合(he)，不易引(yin)起(qi)滲(shen)碳(tan)(tan)。在碳(tan)(tan)化(hua)(hua)鉻(ge)容易析(xi)出的溫(wen)度區域中，表面(mian)就(jiu)會(hui)因(yin)滲(shen)碳(tan)(tan)而硬化(hua)(hua)。滲(shen)碳(tan)(tan)是(shi)因(yin)碳(tan)(tan)和(he)鉻(ge)生成碳(tan)(tan)的化(hua)(hua)合(he)物而被固定下(xia)來，使其抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性變壞(huai)。在氧(yang)(yang)(yang)電位低的還(huan)原性氛(fen)圍中，滲(shen)碳(tan)(tan)極容易發生。控制滲(shen)碳(tan)(tan)的有(you)效(xiao)元素為(wei)鉻(ge)（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）、鈮（Nb）和(he)鎳（Ni）。

  氮化(hua)(hua)是(shi)在含氮的(de)(de)高溫氣氛(fen)中（氨(an)分解氣體等）引(yin)起的(de)(de)。不(bu)銹鋼會因內部生(sheng)成氮化(hua)(hua)物而硬(ying)化(hua)(hua)，使抗氧化(hua)(hua)性(xing)變壞。在氧電位低的(de)(de)還原性(xing)氛(fen)圍中，容易引(yin)起氮化(hua)(hua)。控制氮化(hua)(hua)的(de)(de)有效辦(ban)法(fa)是(shi)增加鎳的(de)(de)含量。