決定不鏽鋼性屬的元素隻有一種（zhǒng），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（yǒu）不含鉻的不鏽鋼（gāng）。鉻之所以成為決定不鏽鋼性能的（de）主要元素，根本的原因是向鋼中（zhōng）添加鉻作為合金元（yuán）素以後，促使其內（nèi）部的矛盾運（yùn）動向有利於（yú）抵抗腐蝕破壞的方（fāng）麵發展。這種變化可以從以下方麵得到說明：  
①鉻使鐵（tiě）基（jī）固溶體的電極電位提高
②鉻吸收（shōu）鐵的電子使鐵（tiě）鈍（dùn）化
       鈍（dùn）化是由於陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能（néng）被提高的（de）現象。構成金（jīn）屬與合金鈍化的理論很多，主（zhǔ）要有薄膜論、吸附論及電子排列論。
1-2. 碳在不鏽鋼中的兩重性（xìng）
       碳是工業用鋼（gāng）的主要（yào）元素之一，鋼的性能與組織在（zài）很大程度上決定於碳在（zài）鋼中的含量及其分布的形式（shì），在不鏽鋼（gāng）中碳的影響尤為顯著。碳（tàn）在不鏽鋼中對組織（zhī）的影響主要表現在兩方麵（miàn），一方麵碳是穩定奧氏體的元素，並且作用的程（chéng）度很大（約為鎳的30倍），另一方麵（miàn）由於碳和鉻的親和力很大（dà），與鉻形成—係列複雜（zá）的碳化物。所以，從（cóng）強（qiáng）度與耐腐燭性能兩方麵來看，碳在不鏽鋼中（zhōng）的作用是互相矛盾的。
       認（rèn）識了這一（yī）影響的規律，我們就可以從不同的使用要求出發，選擇不（bú）同含碳量的不鏽鋼（gāng）。
         例如工業中應用最廣泛的，也是最起碼的（de）不鏽鋼——0Crl3～4Cr13這（zhè）五個鋼號的標（biāo）準含鉻量規定為（wéi）12～14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因（yīn）素考慮進（jìn）去以後才決定的，目的即在於使碳與鉻結合成碳化鉻以後（hòu），固（gù）溶體中的含（hán）鉻（gè）量不致低於11.7％這一最低限度的含鉻量。
       就（jiù）這五個鋼號（hào）來（lái）說由於（yú）含碳量不同，強度與耐腐蝕性能也是有區別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐（nài）腐蝕性較好但強（qiáng）度低於3Crl3和4Cr13鋼，多用於製造結構零件，後兩個鋼號由於含碳較高而可獲得（dé）高的強度多用於（yú）製造彈簧、刀具等要求（qiú）高強度及耐磨的零件。又如（rú）為了克服18－8鉻鎳不鏽鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量（liàng）降至0.03％以下（xià），或者加入比鉻（gè）和碳親和力更大的元素（鈦或（huò）铌），使之（zhī）不形成碳化鉻，再如當高（gāo）硬度與耐磨性成為主要要求時（shí），我們可以在增加鋼的含碳量的同時適當地提高含鉻量，做到既滿足（zú）硬度與耐磨（mó）性的要求，又兼顧—定的耐腐蝕功能，工業上用作軸承、量具與刃具有不鏽（xiù）鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳量雖高達0.85～0.95％，由於它（tā）們的（de）含鉻量也相應地提高了，所以仍（réng）保（bǎo）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（tàn）量都是比較（jiào）低的，大多數不鏽鋼的含碳量在0.1～0.4％之間，耐酸鋼（gāng）則以含碳（tàn）0.1～0.2％的居多。含碳量大於0.4％的不鏽鋼僅占鋼號總數的（de）一小部分，這是因為在大多數使用條件下，不鏽鋼總是以耐（nài）腐蝕為主要目的。此外，較低的含碳量也（yě）是出於某些工藝（yì）上的要求，如易於焊接及冷變形等。  
1-3. 鎳（niè）在不鏽鋼中的作用是在與鉻（gè）配合後才發揮出（chū）來的  
       鎳是優良的耐腐蝕材料，也（yě）是（shì）合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成（chéng）奧氏體的（de）元（yuán）素，但（dàn）低碳（tàn）鎳鋼要獲得（dé）純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而隻有（yǒu）含鎳27％時才（cái）使鋼在某（mǒu）些介（jiè）質中的耐腐蝕（shí）性能顯著改（gǎi）變。所以鎳不能單獨構成不鏽鋼。但是鎳（niè）與鉻（gè）同時存在於不鏽（xiù）鋼中時，含鎳的不鏽鋼卻具有許多可貴的（de）性能。  
       基於上麵的情況可知，鎳作為合金元素在不鏽鋼中（zhōng）的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使（shǐ）不鏽鋼的耐腐蝕性能及工藝性（xìng）能獲得某些改善。  
1-4. 錳和（hé）氮可以代替鉻鎳不鏽鋼中鎳  
       鉻鎳奧氏體鋼（gāng）的（de）優（yōu）點雖然很多，但近（jìn）幾十年來由於鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強（qiáng）鋼（gāng）的大量發展與應用，以及化學工業日益發展對不鏽鋼（gāng）的需要量越來（lái）越大，而鎳（niè）的礦藏量較（jiào）少且又集中分布在少（shǎo）數地區，因此在世界範圍內出現了鎳在供和需方麵的矛盾。所（suǒ）以在不鏽鋼與許多其他合金領域（如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛（fàn）地開展（zhǎn）了（le）節鎳和以其他元素代鎳的科學研究與生（shēng）產實踐，在這方麵研究（jiū）和應用比較（jiào）多的是以錳和氮來代替不鏽鋼與耐熱（rè）鋼中的鎳。  
       錳對於奧氏體的作用與（yǔ）鎳（niè）相似。但說得確切一些，錳的作（zuò）用不在於形（xíng）成奧氏體，而是在於它降低（dī）鋼的臨界淬火速度（dù），在冷卻（què）時增（zēng）加奧氏體的穩定性，抑製（zhì）奧氏（shì）體的分解，使高溫下形成的奧氏（shì）體得以保持到（dào）常溫。在（zài）提高鋼的耐（nài）腐蝕性能方麵，錳（měng）的作用不大（dà），如鋼中的 含錳量從0到10．4%變化，也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發生明顯的改變。這（zhè）是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不（bú）大，形成的氧化膜（mó）的防護作用也很低，所以工業上雖有以錳合金化的奧氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它們（men）不能作為不鏽鋼使用。 錳在鋼（gāng）中穩定奧氏體的作用約（yuē）為鎳的二分之一，即2％的氮在鋼中的作（zuò）用（yòng）也是穩定奧氏體，並且作用（yòng）的程度比鎳還要大。例如，欲使含18％鉻的鋼（gāng）在常（cháng）溫下獲得奧氏體組織，以錳和氮代鎳的（de）低鎳不鏽鋼與元鎳的鉻錳氮不誘（yòu）鋼，目（mù）前已在工業中獲得應用，有的已成（chéng）功（gōng）地代替了經典的18-8鉻鎳不鏽鋼。  
1-5.不鏽鋼（gāng）中加鈦或铌是為了防止（zhǐ）晶（jīng）間腐蝕（shí）。
1-6.鉬和銅可以提高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。  
1-7.其他元素對不鏽鋼的性能和組織的影響  
       以上主要的九種元素對不鏽鋼的性能（néng）和組織的影響，除這些元素對不鏽鋼性能與組織（zhī）影響（xiǎng）較大的元素以外，不鏽鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般（bān）鋼一樣為常（cháng）存雜質元素，如矽、硫、磷（lín）等（děng）．也有的是為（wéi）了（le）某些（xiē）特定的目的而加入的，如鈷（gǔ）、硼、硒、稀土元素（sù）等。從不鏽鋼的耐腐蝕性能這（zhè）一主要性質來說，這些元（yuán）素相對於已討論的（de）九種元素，都是非主要方麵的（de），雖然如此，但也不能完全忽略（luè），因為它們（men）對不鏽（xiù）鋼的性能與組織同樣也（yě）發生影響。  
    矽：是形成鐵素體的（de）元素，在一般不鏽（xiù）鋼中為常存雜質元素。  
    鈷：作為合金元素在鋼中應用不多，這是因為（wéi）鈷的價格（gé）高及其（qí）在其（qí）它（tā）方麵（如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等）有著更重要的（de）用（yòng）途。在一般不鏽鋼（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（de）並不在於提高耐腐蝕性能而在於提高硬度，因為這（zhè）種不（bú）鏽鋼的主要用途是製造切片機械刃具、剪刀及手術刀片等。
       硼：高鉻鐵素體不鏽鋼Crl7Mo2Ti鋼中（zhōng）加0．005％硼，可使在沸騰的（de）65％醋酸中的耐腐蝕性能提高。加微量的硼（0.0006～0.0007％）可使奧氏體不鏽（xiù）鋼的熱態塑性改善。少量的硼由（yóu）於形成低熔點共（gòng）晶體，使（shǐ）奧氏體鋼焊接時產生熱裂紋的傾向增（zēng）大，但含有較多的硼（0．5～0．6％）時，反而可防止熱裂紋的產生。因為當含有（yǒu）0．5～0．6％的硼時，形成奧氏體（tǐ）－硼化物兩相組織，使焊縫的熔點降低。熔池的凝固（gù）溫度（dù）低於半（bàn）溶化區時，母材在冷卻時產生的張應力，由處（chù）於液態（tài）．固態的焊縫金屬承受（shòu），此時是（shì）不致引起裂縫的（de），即使在近縫區形成（chéng）了裂紋，也可以為處（chù）於液態－固態的熔池金屬所填充。含硼的（de）鉻鎳奧氏體不鏽鋼在原子能工業中有著特殊的（de）用途。
       磷：在（zài）一般不鏽鋼中都是（shì）雜質元素，但其在奧氏體不鏽（xiù）鋼中的危害性不像在一般（bān）鋼（gāng）中那樣顯著，故含（hán）量可允許高一些，如有的資料提出可達（dá）0．06％，以利於冶煉控製。個別的含錳的奧氏體鋼的含磷量（liàng）可達0．06％（如2Crl3NiMn9鋼）以至0.08％（如Cr14Mnl4Ni鋼）。利（lì）用（yòng）磷（lín）對鋼的強（qiáng）化作用，也有加磷作（zuò）為時效硬化不鏽（xiù）鋼的（de）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（yě）是常有雜質元素。但向不鏽鋼中加0．2～0．4％的硫，可提高不鏽鋼的切削性能，硒也具有同樣的（de）作用。硫和硒提高不鏽鋼的切削性能，是因為它們降低不鏽鋼的韌性，例如一般（bān）18－8鉻鎳不鏽鋼的衝擊值可達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（jī）值為1．8公斤/平方厘米（mǐ）；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能，所以實際應用（yòng）它們作為不鏽（xiù）鋼的合金化元素的很少。  
       稀土元素：稀（xī）土元素應用於不（bú）鏽鋼，目前主要在於改善工藝性能方麵。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體和奧氏體－鐵素體不鏽鋼中加0．02～0．5％的稀土元素（鈰鑭合金），可顯著改善鍛造性能。曾有一種含19．5%鉻、23％鎳以及鉬銅錳（měng）的奧氏體鋼，由（yóu）於熱加工工藝性能在過去（qù）隻能生產（chǎn）鑄件，加稀土元素後則（zé）可軋製成各種型材。