耐热钢的特性及其氧化物的保护性

在航空、电力、冶金、化工、石油等许多行业中，很多机械或零部件需要在高温下使用，而且还要求在高温下也能保持良好的性能。能符合上述要求的也只有耐热钢，因为对于耐热钢来说，它的主要特点就是高温下的抗氧化性和热强性。

但据了解，大多数金属能与氧反应形成氧化物，氧化物的形成速度随温度升高而明显增加，因此高温下金属的氧化速度很快。所以耐热钢作为金属来说也具备这样的特性，它所形成的氧化物不容易挥发，成为一层氧化膜。

正是因为耐热钢表面有这层氧化膜，才会阻碍金属与氧的进一步反应，使氧化反应速度逐渐降低，并且对耐热钢起到良好的保护作用。耐热钢表面的氧化膜形成后，继续氧化要求氧扩散到金属界面，或金属扩散到膜界面，反应才能继续，因此氧化物中空位缺陷越多，扩散越快，氧化速度就越快。

由于耐热钢的氧化物中的空位很少，因此金属离子或氧离子在膜中的扩散比较困难，所以才会产生很好的保护性。另外氧化膜的致密性由氧化膜体积与被氧化的金属体积之比值来决定。

换句话说，耐热钢转变为氧化物后体积减小，膜中产生张应力，不能形成连续膜。这时的压应力有利于膜的致密性，进一步保护耐热钢不受外界因素的影响。