耐热钢对抗各种高温腐蚀形式的有效途径

由于耐热钢经常处于高温复杂的腐蚀性环境中工作，因此它的基本要求就是要具备良好的性能，目前较为常见的高温气体腐蚀形式有高温氧化、硫化、氮化等形态。耐热钢如何才能抵御这些腐蚀形式呢？

一般情况下，当金属和氧的亲和力大，且氧在晶铬内溶解度达到饱和时，就在金属表面上形成氮化物。但随着氧化膜的生长增后，扩散过程将逐渐起着越来越重要的作用，成为继续氧化的控制因素。

金属表面形成的氧化膜一般是固态，但是根据氧化膜的性质不同，在较高温度下，有些金属的氧化物是液态，有的还是气态的。要想提高耐热钢的抗高温氧化能力，就可以在耐热钢中加入铬、铝、硅和稀土元素等，与氧形成一层完整致密具有保护性的氧化膜。

另外，高温硫化也是一种比纯氧化更严重的高温腐蚀形态，因为硫化物膜比氧化膜的缺陷浓度大，更容易开裂和剥落，特别是硫化物的熔点低，蒸汽压高，多数硫化物共晶点低。

由于硫化与氧化相似，因此提高耐热钢抗高温硫化的措施是一样的，也是在钢中加入铬、铝、硅等合金元素，可以在一定程度上防止或减缓高温硫化，延长其在这种工况下的使用寿命。

除此之外，高温硫化同样是一种非常常见的高温腐蚀形式，但它与氧化和硫化不同，其产生的失效形式也有所不同，因此耐热钢抗高温氮化的措施也将有所改变，主要是加入的金属元素不同。

事实证明，铁、铬、铝、钛等元素很容易形成氮化物；而镍、铜等元素即使在高温下也不形成稳定的氮化物。因此，镍、铜等元素对抑制氮化是有作用的。