Khả năng chống ăn mòn của Đóng thép hợp kim nhiệt độ cao có liên quan chặt chẽ đến thành phần hóa học của nó. Cho dù màng oxit ổn định, dày đặc và dính cao có thể được hình thành trên bề mặt của vật liệu trong môi trường trung bình nhiệt độ cao và phức tạp là một yếu tố chính trong việc xác định khả năng chống ăn mòn của nó. Sau đây là các tác động của các yếu tố hợp kim chính đối với khả năng chống ăn mòn của nó:
Chromium (CR) là một trong những yếu tố kháng ăn mòn quan trọng nhất. Nó có thể phản ứng với oxy ở nhiệt độ cao để tạo thành một màng bảo vệ dày đặc của oxit crom (CR₂O₃), có thể ngăn chặn hiệu quả oxy, lưu huỳnh và các loại khí ăn mòn khác xâm chiếm ma trận kim loại. Nói chung, với sự gia tăng hàm lượng crom (thường từ 18% đến 30%), khả năng chống oxy hóa và kháng ăn mòn sunf hóa của vật liệu được cải thiện đáng kể, do đó các hợp kim crom cao được sử dụng rộng rãi trong khí quyển đốt cháy chứa lưu huỳnh hoặc môi trường oxy hóa nhiệt độ cao.
Mặc dù bản thân niken (NI) không phải là một yếu tố oxy hóa mạnh, nhưng nó có thể tăng cường tính ổn định của cấu trúc austenite và cải thiện độ bền và khả năng chống mỏi nhiệt của vật liệu ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, niken cũng có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của vật liệu trong việc giảm môi trường, chẳng hạn như môi trường axit nhất định. Sự hiện diện của niken cũng giúp cải thiện độ bám dính và khả năng sửa chữa tổng thể của màng oxit.
Molybdenum (MO) có khả năng chống ăn mòn ion clorua tốt, đặc biệt là trong việc ngăn ngừa rỗ và ăn mòn kẽ hở. Nó cũng có thể tăng cường tính ổn định của vật liệu trong việc giảm axit (như axit clohydric và axit sunfuric), do đó nó thường được sử dụng trong môi trường ăn mòn cao như thiết bị hóa học.
Silicon (SI) và nhôm (AL) cũng có thể tạo thành màng bảo vệ oxit (như SiO₂ và Al₂o₃). Các oxit này ổn định hơn CR₂O₃ trong một số điều kiện oxy hóa nhiệt độ cao nhất định, giúp cải thiện khả năng kháng oxy hóa của vật liệu. Tuy nhiên, lượng bổ sung của chúng thường thấp, nếu không nó có thể ảnh hưởng đến tính chất dẻo và đúc của vật liệu.
Ảnh hưởng của carbon (C) đối với khả năng chống ăn mòn phức tạp hơn. Lượng carbon phù hợp có thể cải thiện sức mạnh của vật liệu và khả năng chống mài mòn, nhưng hàm lượng carbon quá cao có thể dễ dàng dẫn đến sự kết tủa của các cacbua ở ranh giới hạt, gây ra sự ăn mòn giữa các hạt, đặc biệt là trong quá trình hàn hoặc dịch vụ nhiệt độ cao. Do đó, trong các ứng dụng yêu cầu khả năng chống ăn mòn tốt, thiết kế hợp kim carbon thấp hoặc cực thấp thường được sử dụng.
Ngoài ra, các yếu tố vi mô như titan (TI) và niobium (Nb) có thể làm giảm sự hình thành các pha có hại bằng cách cố định nitơ và ổn định carbon, gián tiếp cải thiện khả năng chống ăn mòn của vật liệu, đặc biệt là về khả năng chống ăn mòn giữa các tế bào.
Điện trở ăn mòn của các vật đúc thép hợp kim nhiệt độ cao được xác định bởi hiệu ứng hiệp đồng của nhiều yếu tố hợp kim. Bằng cách điều chỉnh hợp lý thành phần hóa học, các hiệu ứng bảo vệ tuyệt vời có thể đạt được trong các môi trường ăn mòn khác nhau. Ví dụ, tăng hàm lượng crôm trong bầu khí quyển oxy hóa, thêm molybden vào môi trường chứa clorua và giới thiệu nhôm hoặc silicon trong điều kiện nhiệt độ cực cao trong đó cần phải có khả năng chống oxy hóa là tất cả các chiến lược tối ưu hóa phổ biến.
