1. 氧化(hua)

  氧(yang)化是(shi)金屬(shu)在高(gao)溫中(zhong)和(he)氧(yang)進行反應的(de)現(xian)象(xiang)。金屬(shu)氧(yang)化時，在其(qi)表面形(xing)成(cheng)氧(yang)化鱗(lin)屑。這種鱗(lin)屑是(shi)離(li)子的(de)結(jie)晶，由氧(yang)離(li)子和(he)金屬(shu)離(li)子構成(cheng)。支配氧(yang)化反應速度的(de)有兩(liang)個因素：一(yi)是(shi)金屬(shu)離(li)子從氧(yang)化物與(yu)金屬(shu)形(xing)成(cheng)的(de)界面向氧(yang)化物表面的(de)擴(kuo)散速度；二是(shi)氧(yang)離(li)子從氧(yang)化物表面向內的(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(de)耐氧化性，除增加鉻的(de)含量(liang)以(yi)外，增加硅（Si）、鋁（Al）以(yi)及微量(liang)的(de)稀土元素都(dou)是十(shi)分有(you)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。

  鹵族化合(he)(he)物一般(ban)說，其揮發性大，即使(shi)在比(bi)較低的(de)溫度下(xia)，由于其銹(xiu)(xiu)皮的(de)多孔(kong)洞而引起劇烈的(de)腐蝕。為了防止(zhi)上述情(qing)況的(de)發生(sheng)，采取與提高其抗氧化能(neng)力同樣的(de)做(zuo)法(fa)，添加(jia)鉻（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）是有(you)效的(de)。不銹(xiu)(xiu)鋼使(shi)用在高溫場合(he)(he)，如(ru)重油等高硫（S）燃料氣體(ti)，在銹(xiu)(xiu)皮內(nei)層(ceng)產生(sheng)硫化。所(suo)以必(bi)須特(te)別注意含鉻（Cr）量低的(de)合(he)(he)金或(huo)含鎳合(he)(he)金的(de)硫化問題。

2. 滲(shen)碳和氮(dan)化(hua)

  不(bu)銹鋼在高(gao)溫(wen)狀態(tai)下(xia)，和(he)碳(tan)(tan)氫化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)、一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)、有(you)機物(wu)等接(jie)觸(chu)時就(jiu)會引起滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)，這是(shi)因(yin)(yin)為在高(gao)溫(wen)狀態(tai)下(xia)，碳(tan)(tan)和(he)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)親和(he)力大(da)，但在氧(yang)的(de)(de)(de)(de)電位(wei)高(gao)的(de)(de)(de)(de)場合(he)，不(bu)易引起滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)。在碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)鉻(ge)容易析出的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)區域中(zhong)，表面就(jiu)會因(yin)(yin)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)而硬化(hua)(hua)(hua)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)是(shi)因(yin)(yin)碳(tan)(tan)和(he)鉻(ge)生(sheng)成(cheng)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)而被固定下(xia)來，使(shi)其抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)變壞。在氧(yang)電位(wei)低的(de)(de)(de)(de)還(huan)原性(xing)氛圍中(zhong)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)極容易發(fa)生(sheng)。控制滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)有(you)效元(yuan)素為鉻(ge)（Cr）、硅（Si）、鋁(lv)（Al）、鈮(ni)（Nb）和(he)鎳（Ni）。

  氮化(hua)是在(zai)(zai)含(han)氮的(de)(de)高溫(wen)氣(qi)氛中(zhong)（氨(an)分解氣(qi)體等）引起的(de)(de)。不(bu)銹鋼(gang)會因內部生成氮化(hua)物(wu)而硬化(hua)，使(shi)抗(kang)氧化(hua)性變(bian)壞。在(zai)(zai)氧電位低的(de)(de)還原(yuan)性氛圍中(zhong)，容(rong)易引起氮化(hua)。控制氮化(hua)的(de)(de)有(you)效辦(ban)法是增加鎳的(de)(de)含(han)量。