1. 氧化

  氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)是(shi)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)在高溫中和氧(yang)(yang)(yang)進行反(fan)應的(de)(de)現象。金(jin)屬(shu)(shu)(shu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)時，在其表面(mian)形成氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鱗(lin)屑(xie)。這(zhe)種鱗(lin)屑(xie)是(shi)離(li)子的(de)(de)結(jie)晶，由氧(yang)(yang)(yang)離(li)子和金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離(li)子構成。支配(pei)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)反(fan)應速度的(de)(de)有兩(liang)個因素：一是(shi)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離(li)子從(cong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物與金(jin)屬(shu)(shu)(shu)形成的(de)(de)界面(mian)向氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物表面(mian)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速度；二是(shi)氧(yang)(yang)(yang)離(li)子從(cong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物表面(mian)向內的(de)(de)擴(kuo)散(san)速度。

  不銹鋼(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(ti)高不銹鋼的耐氧化性(xing)，除(chu)增加鉻的含量以(yi)外，增加硅（Si）、鋁（Al）以(yi)及(ji)微量的稀土元素(su)都是十分有效的。

  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)族化合(he)物一般說，其揮(hui)發性大，即使在比(bi)較低的(de)(de)溫(wen)(wen)度下，由于其銹皮(pi)的(de)(de)多孔洞而引起劇烈的(de)(de)腐蝕。為了防(fang)止上述情況(kuang)的(de)(de)發生，采取與提高(gao)(gao)其抗氧(yang)化能力同(tong)樣的(de)(de)做(zuo)法，添(tian)加鉻（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）是有效的(de)(de)。不銹鋼使用(yong)在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)場(chang)合(he)，如重油等高(gao)(gao)硫（S）燃料氣體，在銹皮(pi)內層(ceng)產生硫化。所(suo)以必(bi)須(xu)特(te)別注意含鉻（Cr）量低的(de)(de)合(he)金或含鎳合(he)金的(de)(de)硫化問題。

2. 滲碳和氮(dan)化

  不銹(xiu)鋼在(zai)高溫狀(zhuang)態下，和碳(tan)(tan)氫化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)、一氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)、有機物(wu)(wu)等(deng)接(jie)觸時就(jiu)會引起滲(shen)碳(tan)(tan)，這是(shi)因為在(zai)高溫狀(zhuang)態下，碳(tan)(tan)和氧的(de)親(qin)和力大(da)，但在(zai)氧的(de)電位高的(de)場合(he)，不易(yi)引起滲(shen)碳(tan)(tan)。在(zai)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)鉻容易(yi)析出的(de)溫度區域中(zhong)，表面就(jiu)會因滲(shen)碳(tan)(tan)而硬(ying)化(hua)(hua)。滲(shen)碳(tan)(tan)是(shi)因碳(tan)(tan)和鉻生成碳(tan)(tan)的(de)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)而被固定下來(lai)，使其(qi)抗氧化(hua)(hua)性變壞。在(zai)氧電位低(di)的(de)還原(yuan)性氛(fen)圍中(zhong)，滲(shen)碳(tan)(tan)極容易(yi)發(fa)生。控制滲(shen)碳(tan)(tan)的(de)有效(xiao)元素為鉻（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）、鈮（Nb）和鎳（Ni）。

  氮化(hua)(hua)是(shi)在(zai)含(han)氮的高溫氣氛中(zhong)（氨分解氣體等(deng)）引(yin)起的。不銹鋼會(hui)因內部生成(cheng)氮化(hua)(hua)物而硬化(hua)(hua)，使抗氧化(hua)(hua)性變壞(huai)。在(zai)氧電位(wei)低的還原性氛圍中(zhong)，容(rong)易引(yin)起氮化(hua)(hua)。控制氮化(hua)(hua)的有效(xiao)辦法(fa)是(shi)增(zeng)加鎳的含(han)量。