为了提高钢的高温抗氧化性，向钢中加入合金元素，从而改变氧化物的结构。常用的合金元素有铬、硅、铝等。它们与氧反应，在钢的表面上生成致密的、稳定氧化物层，或者说钝化层Cr2O3、SiO2或者Al2O3等，以保护钢不再继续氧化。铬、硅、铝加入量多，钢的高温抗氧化好，但是若硅、铝加入量太多，钢的力学性能和工艺性变差。所以，耐热钢以铬为主要合金元素，以硅、铝为辅助元素，总之，钢的高温抗氧化性只与化学成分有关。

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