Korrosionsmotståndet hos Högtemperaturlegeringsstålgjutning är nära besläktad med dess kemiska sammansättning. Huruvida en stabil, tät och mycket självhäftande oxidfilm kan bildas på materialets yta i en hög temperatur och komplex medelmiljö är en nyckelfaktor för att bestämma dess korrosionsbeständighet. Följande är effekterna av de viktigaste legeringselementen på dess korrosionsbeständighet:
Chromium (CR) är ett av de mest kritiska korrosionsmotståndselementen. Det kan reagera med syre vid höga temperaturer för att bilda en tät skyddsfilm av kromoxid (CR₂O₃), vilket effektivt kan förhindra syre, svavel och andra frätande gaser från att ytterligare invadera metallmatrisen. I allmänhet, med ökningen av krominnehållet (i allmänhet mellan 18% och 30%), förbättras oxidationsbeständigheten och sulfidationskorrosionsbeständigheten hos materialet avsevärt, så höga kromlegeringar används i stor utsträckning i svavelinnehållande förbränningsatmosfärer eller oxiderande miljöer med hög temperatur.
Även om nickel (Ni) i sig inte är ett starkt oxidationselement, kan det förbättra stabiliteten hos austenitstrukturen och förbättra tuffheten och termisk trötthetsmotstånd hos materialet vid höga temperaturer. Dessutom kan nickel också förbättra materialets korrosionsmotstånd i att minska media, såsom vissa sura miljöer. Närvaron av nickel hjälper också till att förbättra den övergripande vidhäftningen och reparationsförmågan hos oxidfilmen.
Molybden (MO) har god resistens mot kloridjonkorrosion, särskilt för att förhindra grop och sprickkorrosion. Det kan också förbättra materialets stabilitet vid reducerande syror (såsom saltsyra och svavelsyra), så det används ofta i mycket frätande miljöer som kemisk utrustning.
Kisel (Si) och aluminium (AL) kan också bilda oxidskyddsfilmer (såsom Sio₂ och Al₂o₃). Dessa oxider är mer stabila än CR₂O₃ under vissa specifika högtemperaturoxidationsförhållanden, vilket hjälper till att förbättra materialets oxidationsmotstånd. Emellertid är deras tilläggsbelopp vanligtvis låg, annars kan det påverka materialets plasticitet och gjutningsegenskaper.
Effekten av kol (C) på korrosionsmotståndet är mer komplicerad. Den rätta mängden kol kan förbättra materialets styrka och slitmotstånd, men för högt kolhalt kan lätt leda till utfällning av karbider vid korngränserna, vilket orsakar intergranulär korrosion, särskilt under svetsning eller hög temperaturtjänst. I applikationer som kräver god korrosionsbeständighet används därför ofta låga koldioxid- eller ultras-låga-kollegeringsdesign.
Dessutom kan mikrolegeringselement såsom titan (Ti) och niob (NB) minska bildningen av skadliga faser genom att fixera kväve och stabilisera kol, vilket indirekt förbättrar korrosionsbeständigheten av materialet, särskilt när det gäller intergranulär korrosionsbeständighet.
Korrosionsbeständigheten hos högtemperaturlegeringsstålgjutningar bestäms av den synergistiska effekten av flera legeringselement. Genom att rationellt justera den kemiska sammansättningen kan utmärkta skyddseffekter uppnås i olika frätande miljöer. Till exempel ökar krominnehållet i en oxiderande atmosfär, tillsätt molybden till ett kloridinnehållande medium och introducerar aluminium eller kisel under extremt höga temperaturförhållanden där oxidationsresistens krävs är alla vanliga optimeringsstrategier.
