決定不鏽鋼性屬的元（yuán）素隻有（yǒu）一種，這就是鉻，每種不鏽鋼都含有一（yī）定數量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻（gè）的不鏽鋼。鉻之所以成為決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，促使其內部的矛盾運動向有利於抵抗腐蝕（shí）破壞的方麵發展。這種變化（huà）可（kě）以從以下方麵得到說明：  
①鉻（gè）使鐵基固溶體的電極電位提高
②鉻吸收鐵的電子使（shǐ）鐵（tiě）鈍化
       鈍化是（shì）由於陽極反應被阻止而引起金（jīn）屬（shǔ）與合金耐腐（fǔ）蝕性能被（bèi）提高的現象。構成金屬與（yǔ）合金鈍化的理（lǐ）論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排（pái）列論。
1-2. 碳在（zài）不鏽（xiù）鋼中（zhōng）的兩重（chóng）性
       碳是工業用鋼的主要元素之一（yī），鋼的性能（néng）與組織在很大程度（dù）上決定於碳在鋼中（zhōng）的含（hán）量及其分布的形式，在不（bú）鏽鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不鏽鋼中對組織的影響主要表現在兩方麵，一（yī）方麵（miàn）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），另一（yī）方（fāng）麵由於碳和鉻（gè）的親和力很大，與鉻形成—係列複（fù）雜的（de）碳化物。所以，從強度與耐腐燭性能兩方麵來看，碳在不鏽鋼中的作用是互相矛盾的。
       認識了這一影（yǐng）響的規律，我們就可（kě）以從不同的使用要求出發，選擇不同含碳量的不鏽鋼。
         例如工業中（zhōng）應（yīng）用（yòng）最廣泛的，也是最起碼的不鏽鋼——0Crl3～4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規定為12～14％，就是把碳要與鉻（gè）形成碳化鉻的（de）因素考慮進（jìn）去以後（hòu）才決定的，目的即在於使碳（tàn）與鉻結合成碳化鉻（gè）以後（hòu），固溶體中的含鉻量不致低於11.7％這一最低限（xiàn）度的含鉻量。
       就這五個鋼（gāng）號（hào）來說由（yóu）於含碳量（liàng）不同，強度（dù）與耐腐蝕性能也是有區別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐腐蝕性較好但（dàn）強度低於3Crl3和4Cr13鋼（gāng），多用於製造（zào）結（jié）構零件，後兩個鋼號由於含碳（tàn）較高而可（kě）獲得高的強度多用於製（zhì）造（zào）彈簧、刀具等要求高強度及耐磨的零件。又如為了克服18－8鉻鎳不鏽鋼的晶間腐蝕（shí），可以將鋼的含碳量降（jiàng）至（zhì）0.03％以下（xià），或（huò）者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦或铌），使之不形成（chéng）碳化鉻，再如當高硬度與耐磨性成為主要（yào）要求時，我們可以在增加鋼的含碳（tàn）量的同時適當地提高含鉻量，做（zuò）到（dào）既滿（mǎn）足（zú）硬度與耐磨性的要求，又兼顧—定的耐腐蝕功能（néng），工業上用作軸承、量具（jù）與刃（rèn）具有不鏽（xiù）鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼（gāng），含（hán）碳量雖高達0.85～0.95％，由於它們的（de）含鉻量也相應地提高了，所（suǒ）以（yǐ）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（liàng）都是比較低的，大多數不鏽鋼的含碳量在0.1～0.4％之間，耐酸鋼則以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量大於0.4％的不鏽鋼僅占鋼（gāng）號總（zǒng）數的（de）一小部分，這是因為在大多數使用條件（jiàn）下，不鏽鋼總（zǒng）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藝上的要求，如易於焊接及冷變形（xíng）等。  
1-3. 鎳在不鏽（xiù）鋼中的作用是在（zài）與鉻（gè）配（pèi）合後才（cái）發揮出來的  
       鎳（niè）是優良的耐腐蝕材料（liào），也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是（shì）形成奧氏（shì）體的元素，但低碳鎳（niè）鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而隻有含鎳27％時才（cái）使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯（xiǎn）著改變。所以鎳不能單獨構成不鏽鋼。但是鎳與鉻（gè）同（tóng）時存在於不鏽鋼中時，含（hán）鎳的不鏽鋼卻具有許多可貴的性能。  
       基於上麵的情況可知，鎳作為（wéi）合金元素在不鏽鋼中的作用（yòng），在於（yú）它使（shǐ）高（gāo）鉻鋼的（de）組織發生變化，從而使不鏽鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些（xiē）改善。  
1-4. 錳和氮可（kě）以代替鉻鎳不鏽鋼中（zhōng）鎳  
       鉻鎳（niè）奧氏體鋼的優點雖然很多，但近幾十年（nián）來由於鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強鋼（gāng）的大量發（fā）展與（yǔ）應用，以及（jí）化學工業（yè）日益發展對（duì）不（bú）鏽鋼的需要（yào）量越來越大，而鎳的礦藏量較少且又（yòu）集（jí）中分布在少數地區，因此（cǐ）在世界範圍（wéi）內（nèi）出現了鎳在供和需（xū）方麵的矛盾。所以在不（bú）鏽鋼與許多其他合金領域（如大型鑄（zhù）鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節鎳和（hé）以其（qí）他元素代鎳的（de）科學研究與（yǔ）生產實踐，在這方麵（miàn）研究和應用比較多的是以錳和（hé）氮（dàn）來代替不鏽鋼（gāng）與耐熱鋼中的鎳。  
       錳對於奧氏體的作用（yòng）與鎳（niè）相似。但說得（dé）確切一些，錳的作用不在於形成（chéng）奧氏體，而（ér）是在於它降低鋼的臨界淬火速（sù）度，在冷卻時增加奧氏體的穩定性（xìng），抑製奧氏體的分解，使高溫下形（xíng）成的奧氏體得以保持到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方麵，錳的作用不大，如（rú）鋼中的（de） 含錳量從0到10．4%變化，也不使鋼在空氣與酸中的耐（nài）腐蝕性能發生明顯的（de）改變。這是（shì）因為錳（měng）對提高鐵基固溶體的電極電位的作（zuò）用不大，形成的氧化膜的（de）防護作用也很低，所以工業上雖有以錳合金化（huà）的奧氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它們不能作為不鏽鋼使用。 錳在鋼中穩定奧氏體的作（zuò）用約為鎳的二分之一，即2％的氮在鋼中的作（zuò）用（yòng）也是穩定奧氏（shì）體，並且作用的程度比鎳還要大。例如，欲使含18％鉻的鋼在常溫下（xià）獲得奧氏體組織，以錳和氮代鎳的低（dī）鎳不鏽鋼與（yǔ）元（yuán）鎳的鉻錳氮（dàn）不誘鋼，目前已在工（gōng）業中獲得應用，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（tài）或（huò）铌（ní）是為了防止晶間腐蝕。
1-6.鉬和銅可以提高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。  
1-7.其他（tā）元素對不鏽鋼的（de）性能和組織的影響  
       以上主要（yào）的九種元（yuán）素對不鏽（xiù）鋼的性能和組織的影響，除這些元（yuán）素對不鏽（xiù）鋼性能與組織影響較大的元素（sù）以外，不鏽鋼中（zhōng）還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質（zhì）元素，如矽（guī）、硫、磷等．也有的是為了某些特定（dìng）的目的而加入的，如鈷、硼、硒、稀（xī）土元素等。從（cóng）不鏽鋼的耐（nài）腐蝕性能這一主（zhǔ）要性質（zhì）來說，這些元素相對於（yú）已討論（lùn）的（de）九種元素，都是非主要方麵的，雖然如此（cǐ），但也不能完（wán）全忽略，因為它們對不鏽鋼的性能與（yǔ）組織同樣也（yě）發生影響。  
    矽：是形成鐵素（sù）體的元素，在一般不鏽鋼中為常存雜質元（yuán）素。  
    鈷：作為合金元素在鋼中應用不多，這是因為鈷的價格高及其在（zài）其它方麵（miàn）（如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合（hé）金、磁鋼或硬磁合金等）有著更重要的用途。在（zài）一般不鏽鋼中加鈷作（zuò）合（hé）金元素的也（yě）不多，常用不鏽鋼如9Crl7MoVCo鋼（含1.2-1.8％鈷）加鈷，目的並不在於提高耐腐蝕性能而在於提高硬度，因為這種不鏽鋼的（de）主要用（yòng）途是製造（zào）切片機械刃具、剪刀及手術刀片等。
       硼：高鉻鐵素體不鏽鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0．005％硼，可使在沸騰的65％醋酸中的耐腐蝕性能提（tí）高。加微量的硼（0.0006～0.0007％）可使奧氏體不鏽鋼的（de）熱態塑性改善。少量（liàng）的硼由於形成低熔點共晶體，使奧氏體鋼焊接時產生熱裂紋的傾（qīng）向增大，但含有較（jiào）多（duō）的硼（péng）（0．5～0．6％）時，反而可防止熱裂紋的產生。因為當（dāng）含有0．5～0．6％的硼時（shí），形（xíng）成奧氏體－硼化物兩相組織，使焊縫的熔點（diǎn）降低。熔池的凝固（gù）溫度低（dī）於半溶化區時，母材在冷卻時產生的張應力，由處於液態．固（gù）態的焊縫金屬承受，此時是不致引起裂縫的，即使在近縫區形成了裂紋，也可（kě）以為處（chù）於液態－固態的熔（róng）池金屬所填（tián）充。含（hán）硼的鉻鎳奧氏體不鏽鋼在原子能工（gōng）業中有著特殊的用途。
       磷：在一般不鏽鋼中都是雜質元素，但其在奧（ào）氏體不鏽鋼中的危害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（zī）料提出可達0．06％，以利於冶煉控（kòng）製（zhì）。個別的含錳（měng）的奧（ào）氏體鋼（gāng）的含（hán）磷量可達0．06％（如2Crl3NiMn9鋼）以（yǐ）至0.08％（如Cr14Mnl4Ni鋼）。利用磷（lín）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（yǒu）雜（zá）質（zhì）元素。但向不鏽鋼中加0．2～0．4％的硫（liú），可提高不鏽鋼的切削性能，硒也具有同樣的作用（yòng）。硫（liú）和硒提（tí）高不鏽鋼的切削性能（néng），是因為它們降低不鏽鋼的韌（rèn）性，例如一般（bān）18－8鉻鎳不鏽鋼的衝擊值（zhí）可達30公斤/厘米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/平方厘米；含0。22％硒的18－8鋼（0．094％C、18．4％Cr、9％Ni）的衝擊值為3．24公斤/平方厘米。硫與硒均（jun1）降低不鏽鋼的耐腐蝕性能，所（suǒ）以實際應用它（tā）們（men）作為不鏽鋼的合金化元素的很少。  
       稀土元素：稀土元素應用於（yú）不鏽鋼，目前主要在於改善工藝性能方麵。如向Crl7Ti鋼（gāng）和（hé）Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀（xī）土元素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中（zhōng）的裂紋。奧氏體和奧氏體（tǐ）－鐵素體不鏽鋼中（zhōng）加0．02～0．5％的稀土元素（鈰鑭合金），可顯著改善鍛造性能（néng）。曾有一種含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（qù）隻（zhī）能生產鑄件，加稀土元素後則可軋製成各（gè）種型材。