1. 氧化

  氧化(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi)金(jin)屬(shu)在高溫中和氧進行(xing)反(fan)(fan)應的現象。金(jin)屬(shu)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)時，在其表(biao)面形成(cheng)(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鱗(lin)屑。這種鱗(lin)屑是(shi)離(li)(li)子的結晶，由(you)氧離(li)(li)子和金(jin)屬(shu)離(li)(li)子構(gou)成(cheng)(cheng)。支配氧化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應速(su)度的有兩個(ge)因素：一是(shi)金(jin)屬(shu)離(li)(li)子從(cong)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)與(yu)金(jin)屬(shu)形成(cheng)(cheng)的界面向氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)表(biao)面的擴散速(su)度；二是(shi)氧離(li)(li)子從(cong)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)表(biao)面向內的擴散速(su)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。

為提高不銹鋼的耐氧化(hua)性，除增加(jia)鉻的含量(liang)以外，增加(jia)硅（Si）、鋁（Al）以及(ji)微量(liang)的稀(xi)土元素都(dou)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。

  鹵族化(hua)(hua)合物(wu)一般說(shuo)，其揮發性大，即(ji)使(shi)在比較低(di)的(de)溫度下，由于其銹(xiu)皮的(de)多孔洞而引起劇(ju)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(gao)其抗氧化(hua)(hua)能力同樣的(de)做法(fa)，添加鉻(ge)（Cr）、硅（Si）、鋁(lv)（Al）是有效的(de)。不銹(xiu)鋼使(shi)用在高(gao)溫場(chang)合，如(ru)重油等高(gao)硫（S）燃料氣體，在銹(xiu)皮內層(ceng)產生(sheng)硫化(hua)(hua)。所以必須(xu)特別注意含鉻(ge)（Cr）量低(di)的(de)合金(jin)(jin)或含鎳合金(jin)(jin)的(de)硫化(hua)(hua)問題。

2. 滲碳和氮化

  不(bu)銹鋼在(zai)高溫(wen)狀態下(xia)，和(he)碳(tan)(tan)(tan)(tan)氫化合物、一氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)(tan)(tan)(tan)、有機物等接觸(chu)時就會引起滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)，這是因(yin)為在(zai)高溫(wen)狀態下(xia)，碳(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)(yang)的親和(he)力(li)大，但在(zai)氧(yang)(yang)(yang)的電位(wei)高的場合，不(bu)易(yi)引起滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)。在(zai)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化鉻(ge)容易(yi)析出(chu)的溫(wen)度區域中(zhong)，表面就會因(yin)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)而(er)硬化。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)是因(yin)碳(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)鉻(ge)生(sheng)(sheng)成碳(tan)(tan)(tan)(tan)的化合物而(er)被固(gu)定下(xia)來，使其抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化性變壞(huai)。在(zai)氧(yang)(yang)(yang)電位(wei)低的還原性氛圍中(zhong)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)極容易(yi)發生(sheng)(sheng)。控制(zhi)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)的有效(xiao)元素(su)為鉻(ge)（Cr）、硅（Si）、鋁（Al）、鈮(ni)（Nb）和(he)鎳(nie)（Ni）。

  氮化(hua)是(shi)在含(han)氮的高(gao)溫氣氛中（氨分解氣體等(deng)）引起(qi)的。不銹鋼會因內部生成氮化(hua)物而硬化(hua)，使抗(kang)氧化(hua)性(xing)變壞(huai)。在氧電位(wei)低的還原性(xing)氛圍(wei)中，容易引起(qi)氮化(hua)。控制氮化(hua)的有效辦法是(shi)增加鎳的含(han)量。