決定不（bú）鏽鋼性屬的元（yuán）素隻（zhī）有一種，這就是（shì）鉻（gè），每（měi）種不鏽（xiù）鋼（gāng）都含有一定數量的鉻。迄今為止，還沒有不含（hán）鉻（gè）的（de）不（bú）鏽鋼。鉻之所以（yǐ）成為決（jué）定不鏽鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以後（hòu），促使其內部（bù）的矛盾運動向有利於抵抗腐蝕破壞的方麵發展。這種變化可以（yǐ）從以下方麵得到說明：  
①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高
②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化
       鈍化是由於陽極反應被（bèi）阻止（zhǐ）而引起金（jīn）屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合（hé）金鈍化的理論很（hěn）多，主要有薄膜論、吸附（fù）論及電子排列論（lùn）。
1-2. 碳在不鏽鋼中的兩重性
       碳是工業用鋼的主（zhǔ）要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上決定於碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不鏽鋼中碳的影（yǐng）響尤為顯著。碳在不鏽鋼中對組織的影響主要（yào）表現在兩方麵，一方麵碳是穩定奧氏體的元素，並且作用的程度很大（約為鎳的30倍（bèi）），另一方麵由於碳和鉻的親和力很（hěn）大，與鉻形成—係列（liè）複雜的碳化（huà）物。所以，從強度與耐腐（fǔ）燭性能兩方麵來看，碳在不鏽鋼中的作（zuò）用是互相（xiàng）矛盾的。
       認識了這一影響的規律，我（wǒ）們就可以從不同的使（shǐ）用要求出發，選擇不同含碳（tàn）量的不鏽鋼。
         例如工業中應用最廣泛的，也是最起（qǐ）碼的不鏽鋼（gāng）——0Crl3～4Cr13這五個鋼號的標準含鉻（gè）量規定（dìng）為12～14％，就是把碳要與鉻形成碳化（huà）鉻的因（yīn）素考慮進去以後才決定的，目的即在於使碳（tàn）與鉻結合成碳化鉻以後，固溶體中的含鉻量不致低於11.7％這一最低限度的含鉻量（liàng）。
       就這（zhè）五個鋼號來說由於含碳量不同，強度與耐腐蝕性能（néng）也是有區別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐腐蝕性較（jiào）好但強度（dù）低（dī）於3Crl3和4Cr13鋼（gāng），多用於製造結構零件，後兩個鋼號由於含碳較高而可獲得高的強度多用於製造彈簧（huáng）、刀具等要求高強度及耐磨的零件。又如為了克服18－8鉻鎳（niè）不鏽鋼的（de）晶（jīng）間腐蝕，可以將鋼的含（hán）碳量降至0.03％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦或铌（ní）），使之不形成碳化鉻，再如當高硬度與（yǔ）耐（nài）磨性成為主要要（yào）求時，我們可以在（zài）增加鋼的含碳量的同時適當（dāng）地提（tí）高含鉻量（liàng），做到既滿足硬度與耐磨性的要求，又兼顧—定的耐腐蝕功能，工業上用作軸承、量（liàng）具與刃具有不鏽鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼（gāng），含碳量雖高達0.85～0.95％，由於它們（men）的含鉻量也相應地提高了，所以仍保證了耐腐蝕的要求。  
       總的來講，目前工業中獲得應用的不鏽鋼的含碳量都（dōu）是比較低（dī）的，大多數（shù）不鏽鋼的含碳量在0.1～0.4％之間，耐酸鋼則以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量（liàng）大於0.4％的不鏽鋼僅占鋼號（hào）總數的一（yī）小部分，這是因為在大多數使用條件下，不鏽鋼總是以耐腐蝕為主要目的。此外，較低的含碳量也是出於某些工（gōng）藝上的要求，如易於焊接及冷變形等。  
1-3. 鎳在不鏽鋼中的作用是在與鉻配合後才發揮出來的  
       鎳是優良的耐腐蝕（shí）材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體（tǐ）的元素，但低碳鎳鋼要獲（huò）得純奧氏（shì）體組織，含鎳量要達到24％；而隻有含鎳27％時（shí）才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯（xiǎn）著改變。所以（yǐ）鎳不能單獨構成不鏽（xiù）鋼。但是鎳與鉻同時存在（zài）於不鏽鋼中時，含鎳的（de）不鏽鋼卻具有許多可貴的（de）性能（néng）。  
       基於上麵（miàn）的情況可知，鎳作（zuò）為（wéi）合金元素在不鏽鋼中的作（zuò）用，在於它使高鉻鋼的組織發生（shēng）變化，從而使不鏽鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。  
1-4. 錳和氮可以代（dài）替鉻鎳不鏽鋼中鎳  
       鉻鎳奧氏體鋼的優點雖（suī）然很多，但近幾十年來由於（yú）鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強鋼的大量發展與（yǔ）應用（yòng），以及化學工業日（rì）益發展對（duì）不鏽鋼的需要量越來越大，而鎳的礦藏量較少且又（yòu）集中分布在少數地區，因此在世界範圍內出現了鎳在供和需方麵的矛盾（dùn）。所以在不鏽鋼與許多其他（tā）合金領域（如大型鑄鍛件用鋼、工具（jù）鋼、熱強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏（fá）的國（guó）家，廣泛地開展了節鎳和以其他元（yuán）素代鎳的科（kē）學研究與生產實踐，在這方麵研（yán）究和應用（yòng）比較多的是以錳和氮來代替不鏽鋼與耐熱鋼中的鎳。  
       錳對於奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切（qiē）一些，錳的作用不在於（yú）形成奧氏體，而是在於它降低鋼的臨界淬火速度，在冷（lěng）卻時增加奧氏體的穩定性，抑製奧氏體的分（fèn）解，使高溫下形（xíng）成的奧氏體（tǐ）得以保持到常溫。在提（tí）高鋼的（de）耐腐蝕性能方麵，錳的作用不大，如鋼中的 含錳量從0到10．4%變化，也不使鋼在空氣與酸（suān）中的（de）耐腐（fǔ）蝕性能發生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基（jī）固溶體的電極電位（wèi）的（de）作用不大，形成的氧化膜的防護作用也很低，所（suǒ）以工業上雖有以錳合金（jīn）化的奧氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它們不能作為不鏽鋼使用。 錳（měng）在鋼（gāng）中穩定奧氏體的作用約為鎳的二（èr）分之一，即2％的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體，並且作用的程度（dù）比鎳還要大。例如（rú），欲使含18％鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織，以錳和氮代鎳的低鎳不（bú）鏽鋼與元鎳的鉻錳氮不誘鋼（gāng），目前已在工業中（zhōng）獲得應用，有的已成功地代替了經典的18-8鉻鎳不鏽鋼。  
1-5.不鏽鋼中加鈦或铌是為了防止晶間腐蝕。
1-6.鉬和銅可以提高某些（xiē）不鏽鋼的耐腐蝕性能。  
1-7.其他元素對不鏽鋼的性能（néng）和組織的影響  
       以上主要的九種元素對不鏽鋼的性能和組織的影響，除這些元素對（duì）不鏽鋼性能與（yǔ）組織影響較大的（de）元素以外，不鏽鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質元素（sù），如矽（guī）、硫、磷等．也有的是為（wéi）了某些特定的目（mù）的而加（jiā）入的，如鈷、硼、硒、稀（xī）土元素等。從不鏽（xiù）鋼的耐腐蝕性能（néng）這一主要性（xìng）質來說，這些（xiē）元素相對於已討論的（de）九種元素，都是非主要方麵的，雖然如此，但也不能完全忽略，因為它們（men）對不鏽鋼的性能（néng）與（yǔ）組織同（tóng）樣也發生影響（xiǎng）。  
    矽：是形成鐵素體的元素，在一般不鏽鋼中（zhōng）為常存（cún）雜（zá）質元素。  
    鈷：作為合金元素在鋼中應（yīng）用不多，這是因為鈷的價格高及其在（zài）其（qí）它方麵（如高速鋼、硬質合金（jīn）、鈷基耐（nài）熱合金、磁鋼或硬磁合金等）有著更重要的用途。在一（yī）般不鏽鋼（gāng）中加鈷作合金元素的也不多，常用不鏽鋼如9Crl7MoVCo鋼（含1.2-1.8％鈷）加鈷，目的並不在（zài）於提高耐腐蝕性能（néng）而在於提高硬（yìng）度，因為這種不鏽鋼（gāng）的主要用（yòng）途是製造切片機械刃具、剪刀及手術刀片等（děng）。
       硼：高鉻（gè）鐵素體不鏽鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0．005％硼，可使在沸騰的65％醋酸（suān）中的耐腐蝕（shí）性能提高。加微量的硼（0.0006～0.0007％）可使奧氏體不鏽鋼的熱態塑性改善。少量的硼由於形成低熔點共晶體，使奧氏體鋼焊接（jiē）時產（chǎn）生熱裂紋的傾向（xiàng）增大，但含有較多的硼（0．5～0．6％）時，反而可（kě）防止熱裂紋的產生。因為（wéi）當含有0．5～0．6％的硼時，形成奧氏（shì）體－硼化物兩相組織，使焊（hàn）縫（féng）的熔點降低。熔池的凝固溫度低於半溶化區時，母材在冷卻時產（chǎn）生的張（zhāng）應力，由處於液態．固態的焊縫金屬承（chéng）受，此時（shí）是不致引（yǐn）起（qǐ）裂縫的，即使在近縫區形成了裂紋，也可（kě）以（yǐ）為處於（yú）液態－固態的熔池金屬（shǔ）所填充。含硼的鉻鎳奧氏體（tǐ）不鏽鋼在原子能工業中有著特殊的用途。
       磷：在一（yī）般不鏽鋼中都是雜質（zhì）元素，但其在奧氏體不鏽鋼（gāng）中的危害（hài）性不像在一般鋼中那樣顯著，故含量可允許高一些，如有的資料提出（chū）可達0．06％，以利於冶煉控製（zhì）。個別（bié）的含錳的奧氏體鋼的含磷量可達0．06％（如2Crl3NiMn9鋼）以至0.08％（如Cr14Mnl4Ni鋼）。利用磷對鋼的強化作（zuò）用，也有加磷（lín）作為（wéi）時效硬化不鏽鋼的合金元素，PH17－10P鋼(含0．25％磷)乃PH－HNM鋼（含0．30磷）等。
       硫和硒：在一般不鏽鋼中也是常有雜質元素。但向不鏽（xiù）鋼中加0．2～0．4％的硫，可提高不鏽鋼的切削（xuē）性能，硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不鏽鋼的切（qiē）削性能，是因為它（tā）們降低不鏽鋼的韌性，例如（rú）一般18－8鉻鎳不鏽鋼的（de）衝擊值可達（dá）30公斤（jīn）/厘米（mǐ）2。含0．31％硫的18－8鋼（0．084％C、18．15％Cr、9．25％Ni）的衝擊值為1．8公斤（jīn）/平方厘米；含0。22％硒的18－8鋼（0．094％C、18．4％Cr、9％Ni）的（de）衝擊值為3．24公斤/平方厘米。硫與硒均降低不鏽鋼的耐腐蝕性（xìng）能，所以實際應用它們作為（wéi）不鏽（xiù）鋼（gāng）的合金化元（yuán）素的很少。  
       稀土元（yuán）素：稀土元素應用（yòng）於不鏽（xiù）鋼，目前主要在於改善工藝（yì）性能（néng）方麵。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少（shǎo）量的（de）稀土元（yuán）素，可以消除（chú）鋼錠（dìng）中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯（pī）中的（de）裂紋。奧（ào）氏（shì）體和（hé）奧氏體－鐵素體（tǐ）不鏽鋼中加0．02～0．5％的稀土元素（鈰鑭合金），可顯著改善鍛造性能。曾有（yǒu）一種含19．5%鉻、23％鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼，由於熱加工工藝性能在過去隻能生產鑄件，加稀土元素後則可軋製成各種型材。