1. 氧化

  氧(yang)(yang)(yang)化(hua)是金(jin)屬(shu)在高溫中和氧(yang)(yang)(yang)進行反應(ying)的(de)(de)現象。金(jin)屬(shu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)時，在其表面(mian)(mian)形成(cheng)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鱗屑。這(zhe)種鱗屑是離(li)子的(de)(de)結(jie)晶，由氧(yang)(yang)(yang)離(li)子和金(jin)屬(shu)離(li)子構成(cheng)。支配氧(yang)(yang)(yang)化(hua)反應(ying)速度的(de)(de)有兩個因素：一是金(jin)屬(shu)離(li)子從氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物與金(jin)屬(shu)形成(cheng)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)向氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物表面(mian)(mian)的(de)(de)擴(kuo)散速度；二是氧(yang)(yang)(yang)離(li)子從氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物表面(mian)(mian)向內的(de)(de)擴(kuo)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。

為提高不(bu)銹鋼的耐氧(yang)化性(xing)，除增加鉻的含量以外，增加硅（Si）、鋁（Al）以及微量的稀土元素都是十分有(you)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)物(wu)一般說，其揮發性大，即使在比較低(di)的(de)(de)(de)溫度(du)下，由于其銹(xiu)皮的(de)(de)(de)多孔洞而引起劇烈的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。為了防止上述情(qing)況的(de)(de)(de)發生，采(cai)取(qu)與提高其抗氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)力同(tong)樣的(de)(de)(de)做法，添加鉻（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）是有效的(de)(de)(de)。不銹(xiu)鋼使用(yong)在高溫場(chang)合(he)，如重(zhong)油(you)等高硫(liu)（S）燃料氣體(ti)，在銹(xiu)皮內層產(chan)生硫(liu)化(hua)(hua)。所(suo)以必(bi)須(xu)特別注意含鉻（Cr）量(liang)低(di)的(de)(de)(de)合(he)金或含鎳合(he)金的(de)(de)(de)硫(liu)化(hua)(hua)問題。

2. 滲碳和(he)氮化

  不(bu)銹鋼(gang)在(zai)高(gao)溫狀態下(xia)，和(he)(he)碳(tan)(tan)(tan)氫(qing)化(hua)合物、一氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)、有(you)機物等(deng)接(jie)觸時就會(hui)引起滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)，這是(shi)因(yin)(yin)為在(zai)高(gao)溫狀態下(xia)，碳(tan)(tan)(tan)和(he)(he)氧的(de)(de)親和(he)(he)力(li)大，但在(zai)氧的(de)(de)電(dian)(dian)位高(gao)的(de)(de)場合，不(bu)易(yi)(yi)引起滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)。在(zai)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)鉻(ge)容易(yi)(yi)析出的(de)(de)溫度區(qu)域中(zhong)(zhong)，表(biao)面就會(hui)因(yin)(yin)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)而硬(ying)化(hua)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)是(shi)因(yin)(yin)碳(tan)(tan)(tan)和(he)(he)鉻(ge)生成碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)化(hua)合物而被(bei)固定下(xia)來(lai)，使(shi)其抗氧化(hua)性變壞。在(zai)氧電(dian)(dian)位低(di)的(de)(de)還(huan)原性氛圍(wei)中(zhong)(zhong)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)極容易(yi)(yi)發生。控制(zhi)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)有(you)效元素為鉻(ge)（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）、鈮（Nb）和(he)(he)鎳(nie)（Ni）。

  氮(dan)化(hua)是(shi)在含氮(dan)的(de)高溫氣(qi)氛中（氨(an)分解氣(qi)體等）引起(qi)的(de)。不(bu)銹鋼會(hui)因內部(bu)生成氮(dan)化(hua)物而硬化(hua)，使(shi)抗氧化(hua)性(xing)變壞。在氧電位低(di)的(de)還原(yuan)性(xing)氛圍(wei)中，容易引起(qi)氮(dan)化(hua)。控制氮(dan)化(hua)的(de)有(you)效(xiao)辦(ban)法(fa)是(shi)增加鎳的(de)含量。