高溫抗氧化能力

金屬的高溫抗氧化性能是指鋼在高溫條件下抗氧化的能力，是確保鋼在高溫條件下能持久工作的重要條件。

在高溫空氣、煙氣等氧化性氣氛中，金屬與氧接觸，發生化學反應，形成氧化腐蝕，腐蝕產物(氧化膜)附著在金屬表面，這是典型的化學腐蝕。金屬表面氧化膜的厚度隨著氧化過程而不斷增加，氧化到一定程度后是否繼續氧化，直接取決于金屬表面氧化膜的性能。產生的氧化膜致密、穩定，與基體金屬結合力大，氧化膜強度高，能防止氧原子擴散到金屬內部，降低氧化速度，否則會加速氧化，使金屬表面剝落等，導致零件早期失效。

在570℃以下，鋼表面氧化膜的組成與溫度有關，氧化膜由Fe2O3+Fe3O4組成，比較致密，能有效阻止氧的擴散，抗氧化性能較好。高于570℃加熱時，氧化膜由FeO+Fe2O3+Fe3O4組成，FeO在鋼表面附近呈圓柱形，向外依次為Fe3O4和Fe2O3,FeO疏松多孔，占整個氧化膜厚度的90%左右，金屬和氧原子容易通過FeO層擴散，加速氧化。隨著FeO在高溫下的存在，鋼的抗氧化性大大降低，溫度越高，原子擴散越快，氧化速率也越快。

通過添加Cr、Si、Al等合金元素，使鋼在高溫下與氧接觸時，首先形成致密的高熔點氧化膜Cr2O3、SiO2、Al2O3等，使鋼在高溫下與氧緊密接觸，防止氧化過程繼續進行。

溫度高的強度

高溫強度是指金屬材料在高溫環境中承受機械載荷的能力，即在高溫環境中金屬材料抗塑性變形和破壞的能力。

高溫與常溫下金屬的力學性能有很大差別，當工作溫度大于再結晶溫度時，金屬除受外力作用產生塑性變形外，還會發生再結晶和軟化，使能在常溫下正常工作的零件很難滿足高溫要求。

材料的高溫力學性能與溫度、時間及材料的組織變化等因素有關。

當工作溫度大于再結晶溫度、工作應力大于再結晶溫度、彈性極限超過此溫度時，隨著時間的延長，金屬常常出現“蠕變”現象，從而導致金屬緩慢變形。隨著金屬抗蠕變力的增大，其高溫強度也隨之增大。

合金的高溫強度通常表現為蠕變極限和持久強度。蠕變極限是金屬在一定溫度、一定時間后，其剩余變形量達到一定數值時的應力值。耐久性強度是金屬材料在恒溫下經過一定時間后發生斷裂破壞時的應力值。

在高溫下，金屬材料的晶界強度低于晶體內部的強度，所以加入合金元素提高再結晶溫度，形成穩定的特殊碳化物，以及采用粗晶材料、降低晶界等方法，可以有效提高鋼的高溫強度。