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(qiáng)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(qiáng)度、蠕變、疲勞等）和耐氧化性。從不銹鋼演化過(guò)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(lái)，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(kuò)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(guò)氧化物到達(dá)金屬和氧化物的分界面和金屬進(jìn)行反應(yīng)；另一種形式是金屬離子通過(guò)氧化物，到達(dá)氧化物表面與氧離子相結(jié)合生成氧化物。前面介紹過(guò)，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(shí)，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(guò)氧化物時(shí)的難易程度。一些氧化物的自身擴(kuò)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(kuò)散系數(shù)值越小，則金屬離子就越不容易通過(guò)其氧化物，即可以認(rèn)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(kuò)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(kuò)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(jí)別見(jiàn)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(dòng)力鍋爐用的過(guò)熱器管等。

   在高溫下持續(xù)使用，可能會(huì)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(shí)間又取決于溫度-較長(zhǎng)的保溫時(shí)間和較高的保溫溫度，都會(huì)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(zhǎng)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(jī)理：大部分材料的高溫腐蝕源于保護(hù)性表面層的破壞。促使高溫腐蝕嚴(yán)重性的常見(jiàn)雜質(zhì)包括碳、氮、鹵素、硫和灰分、熔鹽等。

 高溫腐蝕的機(jī)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(jìn)行合金改性，可以解決這些高溫腐蝕的問(wèn)題，合金元素可以單獨(dú)加入或組合加入。