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电站锅炉制造正向大容量、高参数的方向发展，对所需的钢管品种也不断地提出新的要求。火电/核电机组用管材大多服役在高温、高压水蒸气或高温烟气的条件下，其所用材料应具有高的热强性、抗高温腐蚀和氧化能力。迄今为止，我国电站锅炉用管的材料大部分仍依靠进口，主要有日本的住友、法国的V&M、德国的本特勒及美国的普利茅斯等，因此国内需加大力度开展先进电力装备用关键管材的研制，以填补国内空白。国外优异的传热管管材大多是以Fe-Cr-Ni基合金为主制造的，本科研小组以800H合金为基础，从元素在合金中的作用作为切入点进行优化设计，制备出数种Fe-Cr-Ni基合金，并深入研究它们的高温性能，为进一步优化工艺以制备出更优良的合金给出实验依据。本文主要讨论其中三种合金，分别是800H合金、HDG-A合金和HDG-B合金。
本文分别在700℃、800℃和900℃下对三种合金进行100h的氧化，通过氧化称重法(使用电子分析天平，精确到0.1mg)建立了氧化增重与温度和时间的关系，发现三种合金的氧化动力学曲线在各温度下均遵循抛物线规律。700℃氧化后，800H增重量为0.040mg/cm2、HDG-A为0.07mg/cm2、HDG-B为0.032mg/cm2，其中HDG-A合金的增重量最大，说明其氧化速度最快。800℃及900℃氧化时，800H合金的增重量为0.211mg/cm2和0.692mg/cm2、HDG-A为0.1mg/cm2和0.45mg/cm2、HDG-B合金为0.047mg/cm2和0.332mg/cm2，800H的增重量最大，它的氧化动力学曲线是三种合金中开口最大的，说明其氧化速率相对较大。三种温度下，HDG-B合金氧化的增重量都是最小的，说明其氧化速率最小。
为进一步揭示三种合金氧化性存在差异的原因，对氧化后表面的氧化膜用XRD、SEM以及EDS进行了分析。结果表明:800H合金在700℃氧化后表面主要是由(Cr0.6Fe0.4)2O3、NiCr2O4和CrMn2O4等尖晶石状颗粒组成的氧化膜。温度升高，尖晶石颗粒变大，在900℃时氧化膜表面出现瘤状突起，并且局部有氧化膜脱落现象。氧化膜由Cr1.3Fe0.7O3、(Fe2.5Ti0.5)1.04O4和Mn3O4等组成。HDG-A合金氧化膜由两层组成，下层是由颗粒细小致密的Mn1.5Cr1.5O4和Fe(Ni)Cr2O4尖晶石型氧化物组成，上层由稀散分布的、尺寸不均匀的大颗粒Cr2O3组成，900℃时氧化物表面出现不均匀分布的含TiO2的瘤状突起;HDG-B合金800℃氧化时，氧化膜由排列紧密的孪晶颗粒构成，颗粒表面不连续的分布着无定形的Fe2O3和NiCr2O4，900℃氧化后试样表面主要由均匀分布的Fe(Cr，Al)2O4块状氧化物颗粒组成。Fe(Cr，Al)2O4是三种合金的氧化产物中稳定性最好的，产生这种氧化物是因为在合金中添加了少量的Al元素，Al元素能极大改善合金的高温抗氧化性能。