1. 耐熱性

   不銹鋼的耐腐蝕性是其最基本的特性，不銹鋼也具有耐熱性能，而且是非常優(yōu)秀的耐熱材料。不銹鋼與其他材料，如塑料、鋁和銅相比，在耐氧化性和高溫強度方面，都是非常優(yōu)越的。

   作為耐熱鋼，首先要考慮的是其耐熱性（高溫強度、蠕變、疲勞等）和耐氧化性。從不銹鋼演化過程可以看出，為了提高代表型鋼種06Cr19Ni9（304）的耐氧化性，添加Si成為12Cr18Ni9Si3（302B）鋼；為了提高其耐熱性，增加Cr、Ni，就成為16Cr23Ni13（309S）鋼，或06Cr25Ni20（310S）鋼。近年來，在鐵素體系列不銹鋼中也開發(fā)出了許多既具備耐氧化性又具備耐熱性的特殊鋼種，從而擴大了材料的選擇余地。

2. 耐氧化性

   所謂金屬氧化，就是在高溫下金屬表面所覆蓋的反應(yīng)生成物（氧化物）。氧化的一種形式是氧通過氧化物到達金屬和氧化物的分界面和金屬進行反應(yīng)；另一種形式是金屬離子通過氧化物，到達氧化物表面與氧離子相結(jié)合生成氧化物。前面介紹過，在鐵表面形成的氧化皮，從外層起依次是Fe₂O₃、Fe₃O₄和FeO三層。如果在鐵中添加Cr后，則在FeO和金屬之間形成第四層--FeO·Cr₂O₃。當(dāng)Cr量增加時，則在金屬晶界面上出現(xiàn)Cr₂O₃。

   所謂金屬耐氧化性的優(yōu)劣，就是指金屬離子通過氧化物時的難易程度。一些氧化物的自身擴散系數(shù)（c㎡s，1000℃）分別是 FeO 為9×10^-8 、Cr₂O₃ 為3×10^-14、Al₂O₃為3×10^-17、SiO2 為1.3×10^-18。自身擴散系數(shù)值越小，則金屬離子就越不容易通過其氧化物，即可以認為它是耐氧化性優(yōu)越的金屬。從前面一些氧化物的自身擴散系數(shù)可以看出，鉻的氧化物（Cr₂O₃)）比鐵的氧化物（FeO）的金屬離子的自身擴散系數(shù)小，因此不銹鋼的耐氧化性就顯得優(yōu)越。還有Al或Si都是提高耐氧化性的有效元素。其他的如釔（Y）、鑭（La）等稀土元素亦有效。在汽車排氣系統(tǒng)的排氣凈化裝置上，所使用的催化劑載體用材料箔片，就是以20Cr-5A1鋼為基體添加稀土類元素后而開發(fā)的以耐氧化性為主的材料。鋼的抗氧化性級別見表4-1。

   許多不銹鋼，特別是奧氏體型不銹鋼06Cr19Ni10（304）、16Cr23Ni13(309)、20Cr25Ni20(310)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr18Ni11Ti（321）和06Cr18Ni11Nb（347）以及某些沉淀硬化如PH15-7Mo、15-5PH、17-4PH、17-7PH、AM-350及AM-355，都廣泛用于高溫環(huán)境，如高溫?zé)峤粨Q器、動力鍋爐用的過熱器管等。

   在高溫下持續(xù)使用，可能會導(dǎo)致奧氏體不銹鋼的脆化，或引起“敏化”而使材料特別是在酸性介質(zhì)中的抗腐蝕性能降低，經(jīng)常是由于二次相（如碳化物和σ相）的析出而引起上述性能的劣化，二次相的析出，既取決于時間又取決于溫度-較長的保溫時間和較高的保溫溫度，都會引起比較大量地析出。

3. 耐高溫腐蝕

   為了保證工藝設(shè)備在高溫下，尤其是在可能含有腐蝕性成分的環(huán)境下長期良好的工作，選用具有耐熱性和耐腐蝕性的材料是非常有必要的。

   高溫腐蝕的機理：大部分材料的高溫腐蝕源于保護性表面層的破壞。促使高溫腐蝕嚴重性的常見雜質(zhì)包括碳、氮、鹵素、硫和灰分、熔鹽等。

 高溫腐蝕的機理包括：

    ①. 碳化，可導(dǎo)致內(nèi)部碳化物的析出和脆化；

    ②. 氮化，可導(dǎo)致內(nèi)部氮化物的析出和脆化；

    ③. 表面上形成揮發(fā)性的金屬鹵化物；

    ④. 熾灰的沉積和熔融沉積物的形成。

   工藝流體中的硫所引起的腐蝕，稱為硫化作用。添加Cr、Ni、Si、Al和Mo進行合金改性，可以解決這些高溫腐蝕的問題，合金元素可以單獨加入或組合加入。