以Ar气为保护环境,对G115马氏体耐热钢进行了预氧化处理。通过循环蒸气氧化实验,研究了未预氧化处理和预氧化处理2种试样在650℃水蒸气中的高温氧化行为。采用分析天平测量氧化增重,得到了氧化增重动力学曲线。通过SEM及附带的EDS分析了氧化皮的形貌和结构,采用XRD结合EDS对氧化产物进行了相鉴定。实验结果表明,预氧化处理明显降低G115钢1800 h以内的氧化增重。预氧化处理后,G115钢的蒸气氧化动力学由立方型转变为直线型,氧化皮结构由典型的双层结构转变为多层结构。预氧化处理试样的氧化皮最外层为由Fe向外扩散形成的富Fe层,中层为Cr含量达46%(质量分数)的富Cr层,最内层由金属基体转变而成。其中氧化皮中层由于Cr含量高而具有良好的保护性,是整体氧化过程的控制步骤。另外该层厚度接近常数,使得预氧化处理试样的氧化动力学呈直线型。以氧化皮结构和氧化过程机制为根据,对预氧化处理的长期效果进行了评估。