热腐蚀是设备和零件在高温环境下工作失效的主要原因。金属材料表面形成的保护性氧化膜,在金属材料的抗氧化性作用中起着非常重要的作用。Al和Cr元素是生成致密、稳定、保护性氧化膜的优良元素,Al、Cr合金化的Fe、Ni合金材料在热腐蚀性能上表现出良好的性能。因为材料的热腐蚀都是从表面开始,实验通过采用电弧喷涂方法,在钢铁表面喷涂Al基合金涂层和Cr基合金涂层,从而达到提高钢铁材料的抗高温热腐蚀能力。实验结果表明,电弧喷涂的NiCr、45CT、FeCrAl涂层以及FeCrAl/Al复合涂层,对钢铁基体的高温腐蚀防护都是有效的。在喷涂过程中,Al、Cr元素选择性的氧化形成连续的Al₂O₃膜和Cr₂O₃膜。在涂层中形成一些具有保护性作用的氧化膜保护带,它们对整个涂层的抗腐蚀性能起着很重要的作用。保护带可以起到延缓元素扩散的作用,首先减缓了涂层中金属元素向基体扩散的速度,也对腐蚀性元素O、S的扩散起到阻碍的作用。在腐蚀过程中,涂层表面也会有氧化物保护膜形成,它们会对腐蚀元素的侵入起到一定的阻碍作用。在灰铸铁表面喷涂FeCrAl/Al复合涂层,通过在CS2实际生产现场条件下,进行挂片试验。试验结果表明,电弧喷涂的FeCrAl/Al复合涂层可以显著的提高灰铸铁基体材料的抗高温硫化腐蚀能力。在高温,高硫压的条件下,电弧喷涂FeCrAl/Al复合涂层中合金元素发生了相互扩散,在扩散中形成了FeCrAl金属间化合物,并且在涂层表面选择性氧化形成连续的Al₂O₃膜和Cr₂O₃膜,因而具有很好的抗硫化能力。