不鏽鋼材料中(zhōng)的各種元素及其作(zuò)用(yòng)
日期：2020-08-07 16:52:07 閱讀：
1．鉻——是構成不鏽鋼的基本元素。
鉻是決定不鏽鋼耐腐蝕性能(néng)的最基本元素。在氧化性介質(zhì)中(zhōng)，鉻能(néng)使鋼的表面很(hěn)快形成一層實際為(wèi)腐蝕介質(zhì)不能(néng)透過和不溶解的富鉻的氧化膜，這層氧化膜很(hěn)緻密，并與金屬基本結合得很(hěn)牢固，保護鋼免受外界介質(zhì)進一步氧化浸蝕；鉻還能(néng)有(yǒu)效地提高鋼的電(diàn)極電(diàn)位。當含鉻量不低于12.5%原子時,可(kě)使鋼的電(diàn)極電(diàn)位發生突變,由負電(diàn)位升到正的電(diàn)極電(diàn)位。因而可(kě)顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高，鋼的耐蝕性能(néng)越好。當含鉻量達到25%、37.5%原子時，會發生第二次第三次的突變，使鋼具(jù)有(yǒu)更高的耐腐蝕性能(néng)。
2．鎳——單獨不能(néng)構成不鏽鋼
鎳對不鏽鋼耐腐蝕的影響，隻有(yǒu)它與鉻配合時才能(néng)充分(fēn)顯示出來。因為(wèi)，低炭鎳鋼要獲得純奧氏體(tǐ)組織，含鎳量需達24%；要使鋼在某些介質(zhì)中(zhōng)的耐腐蝕性能(néng)顯著改變，含鎳量需在27%以上。所以，鎳不能(néng)單獨構成不鏽鋼。而在含鉻18%的鋼中(zhōng)加入9%的鎳，就能(néng)使鋼在常溫下獲得單一奧氏體(tǐ)組織，并可(kě)以提高鋼對非氧化性介質(zhì)（如：稀硫酸、鹽酸、磷酸等）的耐蝕性，并能(néng)改善鋼的焊接和冷彎等的工(gōng)藝性能(néng)。
3．錳和氮——可(kě)代替鉻鎳不鏽鋼中(zhōng)的鎳
錳和氮在不鏽鋼中(zhōng)有(yǒu)鎳相仿的作(zuò)用(yòng)。錳的穩定奧氏體(tǐ)作(zuò)用(yòng)為(wèi)鎳的二分(fēn)之一，而氮的作(zuò)用(yòng)比鎳大很(hěn)多(duō)，約為(wèi)鎳的40倍左右。因而錳和氮可(kě)代鎳獲得單一的奧氏體(tǐ)組織。但錳的加入會使含鉻低的不鏽鋼耐蝕性降低。同時，高錳奧氏體(tǐ)鋼不易加工(gōng)。因此，在不鏽鋼中(zhōng)不單獨使用(yòng)錳，隻用(yòng)部分(fēn)代替鎳。
4．碳——在不鏽鋼中(zhōng)具(jù)有(yǒu)兩重性
碳在不鏽鋼中(zhōng)的含量及其分(fēn)布的形式，在很(hěn)大程度上左右着不鏽鋼的性能(néng)和組織：一方面碳是穩定奧氏體(tǐ)元素，并作(zuò)用(yòng)的程度很(hěn)大，約為(wèi)鎳的30倍，含碳量高的（馬氏體(tǐ)）不鏽鋼，完全可(kě)以接受淬火強化，從而在機械性能(néng)方面可(kě)大大提高它的強度；另一方面由于碳和鉻的親和力很(hěn)大，在不鏽鋼中(zhōng)要占用(yòng)十七倍碳量的鉻與它結合成碳化鉻。随着鋼中(zhōng)含碳量的增加，則與碳形成碳化物(wù)的鉻越多(duō)，從而顯著降低鋼的耐蝕性。所以，從強度與耐腐蝕性能(néng)兩方面來看，碳在不鏽鋼中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)是互相矛盾的。在實際應用(yòng)中(zhōng)，為(wèi)了達到耐腐蝕的目的，不鏽鋼的含碳量一般較低，在大多(duō)在0.1%左右，為(wèi)了進一步提高鋼的耐腐蝕能(néng)力，特别是抗晶間腐蝕的能(néng)力，常采用(yòng)超低碳的不鏽鋼，含碳量在0.03%甚至更低；但用(yòng)于制造滾動軸承、彈簧、工(gōng)具(jù)等不鏽鋼，由于要求有(yǒu)高的硬度和耐磨性，因而含碳量較高，一般均在0.85~1.00%之間。如9Cr18鋼等。
5．钛和铌——能(néng)防止不鏽鋼的晶間腐蝕
不鏽鋼加熱到450~800℃時，常常由于在晶界析出鉻的碳化物(wù)而使晶界附近的含鉻量下降形成貧鉻區(qū)，導緻晶界附近的電(diàn)極電(diàn)位下降，從而引起電(diàn)化學(xué)腐蝕。這種腐蝕叫做晶間腐蝕。常見的如在焊縫附近的熱影響區(qū)内發生的晶間腐蝕。而钛和铌是強碳化物(wù)形成元素，它與碳的親和力比鉻大得多(duō)，鋼中(zhōng)加入钛或铌，就能(néng)使鋼中(zhōng)的碳首先與钛或铌形成碳化物(wù)，而不與鉻形成碳化物(wù)，從而保證晶界附近不緻因貧鉻而産(chǎn)生晶間腐蝕。因此，钛和铌常用(yòng)來固定鋼中(zhōng)的碳，提高不鏽鋼抗晶間腐蝕的能(néng)力，并改善鋼的焊接性能(néng)。
钛或铌的加入量要根據含碳量而定，一般為(wèi)：钛的加入量為(wèi)含碳量的5倍，铌為(wèi)碳的8倍。
6．钼和銅——能(néng)提高某些不鏽鋼對某些介質(zhì)的耐腐蝕性能(néng)
钼和銅能(néng)提高不鏽鋼對硫酸、醋酸等腐蝕介質(zhì)的耐蝕能(néng)力。钼還能(néng)顯著提高對含氯離子的介質(zhì)（如鹽酸）以及有(yǒu)機酸中(zhōng)的耐蝕能(néng)力。但含钼的不鏽鋼不宜在硝酸中(zhōng)應用(yòng)，含钼的不鏽鋼在沸騰的65%硝酸中(zhōng)的腐蝕速度比不含钼的增加一倍；銅加入鉻錳氮不鏽鋼中(zhōng)，會加速不鏽鋼的晶間腐蝕。
钼對鋼獲得單一奧氏體(tǐ)組織有(yǒu)不利影響，因此在含钼鋼中(zhōng)，為(wèi)了使鋼在熱處理(lǐ)後具(jù)有(yǒu)單一的奧氏體(tǐ)組織。鎳在錳等元素的含量要相應的提高。
7．矽和鋁——能(néng)提高不鏽鋼的抗氧化能(néng)力
矽對提高鉻鋼抗氧化能(néng)力的作(zuò)用(yòng)很(hěn)顯著，含5%鉻及1%矽的鋼，抗氧化的能(néng)力可(kě)與12%鉻鋼相等。如使鋼在1000℃能(néng)抵抗氧化，含0.5%矽時需要22%的鉻，如加入2.5～3%的矽以後，隻需要12%的鉻就可(kě)以了。有(yǒu)資料還介紹，向Cr15Ni20的鉻鎳鋼中(zhōng)加2.5%的矽，抗氧化性能(néng)可(kě)相當Cr15Ni60的鉻鎳合金。
向高鉻鋼中(zhōng)加鋁也能(néng)使抗氧化性能(néng)顯著提高，它的作(zuò)用(yòng)與加矽的功能(néng)相仿。
向高鉻鋼中(zhōng)加矽和鋁的目的：一是為(wèi)了進一步提高鋼的抗氧化性能(néng)，二是為(wèi)了節約用(yòng)鉻。
矽和鋁對提高鉻鋼抗氧化性能(néng)的作(zuò)用(yòng)雖然很(hěn)大，但也有(yǒu)很(hěn)多(duō)缺點。最主要的是它使鋼的晶粒粗化和脆性傾向增大。
8．鎢和釩加入鋼中(zhōng)，其主要作(zuò)用(yòng)是提高鋼的熱強性。
9．硼
高鉻鐵素體(tǐ)不鏽鋼（Cr17MO2Ti）中(zhōng)加0.005%的硼，可(kě)使鋼在沸騰的65%醋酸中(zhōng)的耐腐蝕性能(néng)提高；奧氏體(tǐ)不鏽鋼中(zhōng)加入微量（0.0006～0.0007%）的硼，可(kě)使鋼的熱态塑性改善；硼對提高鋼的熱強性有(yǒu)良好的作(zuò)用(yòng)，可(kě)使不鏽鋼的熱強性顯著提高；含硼的鉻鎳奧氏體(tǐ)不鏽鋼在原子能(néng)工(gōng)業中(zhōng)有(yǒu)着特殊的用(yòng)途。
但不鏽鋼中(zhōng)含硼會使鋼的塑性和沖擊韌性降低。
10． 除以上元素外，有(yǒu)些不鏽鋼中(zhōng)還分(fēn)别加入稀有(yǒu)金屬元素和稀土元素以改善鋼
的性能(néng)。
以上談到了構成不鏽鋼的基本元素——鉻，和影響不鏽鋼組織、性能(néng)的重要元素——碳，以及改善不鏽鋼性能(néng)和組織的添加元素——鎳、錳、氮、钛、铌、钼、銅、矽、鋁、鎢、釩、硼等十多(duō)個元素。在工(gōng)業上實際應用(yòng)的不鏽鋼，很(hěn)多(duō)鋼中(zhōng)同時存在着幾種至十幾種合金元素，當幾種元素共存于不鏽鋼這一統一體(tǐ)中(zhōng)時，決定不鏽鋼組織的是各種元素影響的總和。
各種元素對不鏽鋼組織的影響，根據其共同性，概括起來，基本上分(fēn)屬于兩大類：一類是形成或穩定奧氏體(tǐ)的元素，它們是碳、鎳、錳、氮、銅、以碳和氮的作(zuò)用(yòng)程度最大；另一類是形成鐵素體(tǐ)的元素，它們是鉻、鎢、钼、铌、矽、钛、釩、鋁等，這一類元素形成鐵素體(tǐ)的作(zuò)用(yòng)，如以鉻為(wèi)1來加以比較，其他(tā)元素的作(zuò)用(yòng)都比鉻大。
這兩類元素共存于不鏽鋼中(zhōng)時，不鏽鋼的組織就取決于他(tā)們互相影響的結果。如果穩定奧氏體(tǐ)的元素的作(zuò)用(yòng)居于主要方面的話，不鏽鋼的組織就以奧氏體(tǐ)為(wèi)主，很(hěn)少以至沒有(yǒu)鐵素體(tǐ)；如果他(tā)們的作(zuò)用(yòng)程度還不能(néng)使鋼的奧氏體(tǐ)保持至室溫的話，這種不穩定的奧氏體(tǐ)在冷卻時即發生馬氏體(tǐ)轉變，鋼的組織則為(wèi)馬氏體(tǐ)；如果形成鐵素體(tǐ)的元素的作(zuò)用(yòng)成為(wèi)主要方面的話，鋼的組織則以鐵素體(tǐ)為(wèi)主。
不鏽鋼的性能(néng)除工(gōng)藝因素外，主要取決于其内部組織的構成，而構成不鏽鋼組織的是各種合金元素在鋼中(zhōng)的總和。因此說，不鏽鋼的性能(néng)，歸根到底主要是由合金元素決定的。
隻含有(yǒu)鉻元素的不鏽鋼，人們通常稱它為(wèi)“不鏽鐵”，工(gōng)業上稱它為(wèi)“鉻不鏽鋼”。這類鋼都具(jù)有(yǒu)磁性，他(tā)們的金相組織為(wèi)鐵素體(tǐ)、馬氏體(tǐ)或鐵素體(tǐ)、馬氏體(tǐ)為(wèi)主體(tǐ)的複相組織。這類鋼具(jù)有(yǒu)抵抗大氣及弱腐蝕介質(zhì)的能(néng)力，或有(yǒu)更高的耐腐蝕性能(néng)與抗氧化性能(néng)，或可(kě)淬火使用(yòng)。但他(tā)們的機械性能(néng)或工(gōng)藝性能(néng)較差，幾乎沒有(yǒu)焊接性能(néng)等等的不足之處。這類鋼遠(yuǎn)不能(néng)滿足工(gōng)業用(yòng)鋼的特殊要求。
在鉻級不鏽鋼的基體(tǐ)中(zhōng)，加入适量的鎳元素。如在含鉻18%的低炭（0.12%以下的炭）的鐵素體(tǐ)鋼中(zhōng)加入8%的鎳後，在常溫下可(kě)獲得最理(lǐ)想的純奧氏體(tǐ)組織，這種鋼就是人們通常所稱的無磁性的不鏽鋼。這類鉻鎳不鏽鋼與相同含鉻量的鐵素體(tǐ)或馬氏體(tǐ)耐酸不鏽鋼比較，不僅具(jù)有(yǒu)更高的耐腐蝕性能(néng)，更重要提他(tā)們具(jù)有(yǒu)良好的冷變形使之硬化的性能(néng)和焊接性能(néng)，在常溫或低溫下均具(jù)有(yǒu)很(hěn)高的塑性和沖擊韌性，不具(jù)磁性等等的優良性能(néng)。這類不鏽鋼的缺點是機械性能(néng)比較低，對晶間腐蝕及應力腐蝕比較敏感，但通過适量的合金添加劑或工(gōng)藝措施，就能(néng)改善或消除。
在鉻級不鏽鋼的基本中(zhōng)，添加以錳為(wèi)主要合金元素的不鏽鋼。就是人們通常所講的“鉻錳氮”不鏽鋼。這類不鏽鋼除強度比鉻鎳鋼為(wèi)高外，其他(tā)如耐腐蝕性和工(gōng)藝性能(néng)等都不如鉻鎳奧氏體(tǐ)不鏽鋼好。生産(chǎn)這類不鏽鋼除個别情況下，主要是為(wèi)了節約昂貴的鎳元素，所以這類鋼又(yòu)叫節鎳不鏽鋼。
鉻是決定不鏽鋼耐腐蝕性能(néng)的最基本元素。在氧化性介質(zhì)中(zhōng)，鉻能(néng)使鋼的表面很(hěn)快形成一層實際為(wèi)腐蝕介質(zhì)不能(néng)透過和不溶解的富鉻的氧化膜，這層氧化膜很(hěn)緻密，并與金屬基本結合得很(hěn)牢固，保護鋼免受外界介質(zhì)進一步氧化浸蝕；鉻還能(néng)有(yǒu)效地提高鋼的電(diàn)極電(diàn)位。當含鉻量不低于12.5%原子時,可(kě)使鋼的電(diàn)極電(diàn)位發生突變,由負電(diàn)位升到正的電(diàn)極電(diàn)位。因而可(kě)顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高，鋼的耐蝕性能(néng)越好。當含鉻量達到25%、37.5%原子時，會發生第二次第三次的突變，使鋼具(jù)有(yǒu)更高的耐腐蝕性能(néng)。
2．鎳——單獨不能(néng)構成不鏽鋼
鎳對不鏽鋼耐腐蝕的影響，隻有(yǒu)它與鉻配合時才能(néng)充分(fēn)顯示出來。因為(wèi)，低炭鎳鋼要獲得純奧氏體(tǐ)組織，含鎳量需達24%；要使鋼在某些介質(zhì)中(zhōng)的耐腐蝕性能(néng)顯著改變，含鎳量需在27%以上。所以，鎳不能(néng)單獨構成不鏽鋼。而在含鉻18%的鋼中(zhōng)加入9%的鎳，就能(néng)使鋼在常溫下獲得單一奧氏體(tǐ)組織，并可(kě)以提高鋼對非氧化性介質(zhì)（如：稀硫酸、鹽酸、磷酸等）的耐蝕性，并能(néng)改善鋼的焊接和冷彎等的工(gōng)藝性能(néng)。
3．錳和氮——可(kě)代替鉻鎳不鏽鋼中(zhōng)的鎳
錳和氮在不鏽鋼中(zhōng)有(yǒu)鎳相仿的作(zuò)用(yòng)。錳的穩定奧氏體(tǐ)作(zuò)用(yòng)為(wèi)鎳的二分(fēn)之一，而氮的作(zuò)用(yòng)比鎳大很(hěn)多(duō)，約為(wèi)鎳的40倍左右。因而錳和氮可(kě)代鎳獲得單一的奧氏體(tǐ)組織。但錳的加入會使含鉻低的不鏽鋼耐蝕性降低。同時，高錳奧氏體(tǐ)鋼不易加工(gōng)。因此，在不鏽鋼中(zhōng)不單獨使用(yòng)錳，隻用(yòng)部分(fēn)代替鎳。
4．碳——在不鏽鋼中(zhōng)具(jù)有(yǒu)兩重性
碳在不鏽鋼中(zhōng)的含量及其分(fēn)布的形式，在很(hěn)大程度上左右着不鏽鋼的性能(néng)和組織：一方面碳是穩定奧氏體(tǐ)元素，并作(zuò)用(yòng)的程度很(hěn)大，約為(wèi)鎳的30倍，含碳量高的（馬氏體(tǐ)）不鏽鋼，完全可(kě)以接受淬火強化，從而在機械性能(néng)方面可(kě)大大提高它的強度；另一方面由于碳和鉻的親和力很(hěn)大，在不鏽鋼中(zhōng)要占用(yòng)十七倍碳量的鉻與它結合成碳化鉻。随着鋼中(zhōng)含碳量的增加，則與碳形成碳化物(wù)的鉻越多(duō)，從而顯著降低鋼的耐蝕性。所以，從強度與耐腐蝕性能(néng)兩方面來看，碳在不鏽鋼中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)是互相矛盾的。在實際應用(yòng)中(zhōng)，為(wèi)了達到耐腐蝕的目的，不鏽鋼的含碳量一般較低，在大多(duō)在0.1%左右，為(wèi)了進一步提高鋼的耐腐蝕能(néng)力，特别是抗晶間腐蝕的能(néng)力，常采用(yòng)超低碳的不鏽鋼，含碳量在0.03%甚至更低；但用(yòng)于制造滾動軸承、彈簧、工(gōng)具(jù)等不鏽鋼，由于要求有(yǒu)高的硬度和耐磨性，因而含碳量較高，一般均在0.85~1.00%之間。如9Cr18鋼等。
5．钛和铌——能(néng)防止不鏽鋼的晶間腐蝕
不鏽鋼加熱到450~800℃時，常常由于在晶界析出鉻的碳化物(wù)而使晶界附近的含鉻量下降形成貧鉻區(qū)，導緻晶界附近的電(diàn)極電(diàn)位下降，從而引起電(diàn)化學(xué)腐蝕。這種腐蝕叫做晶間腐蝕。常見的如在焊縫附近的熱影響區(qū)内發生的晶間腐蝕。而钛和铌是強碳化物(wù)形成元素，它與碳的親和力比鉻大得多(duō)，鋼中(zhōng)加入钛或铌，就能(néng)使鋼中(zhōng)的碳首先與钛或铌形成碳化物(wù)，而不與鉻形成碳化物(wù)，從而保證晶界附近不緻因貧鉻而産(chǎn)生晶間腐蝕。因此，钛和铌常用(yòng)來固定鋼中(zhōng)的碳，提高不鏽鋼抗晶間腐蝕的能(néng)力，并改善鋼的焊接性能(néng)。
钛或铌的加入量要根據含碳量而定，一般為(wèi)：钛的加入量為(wèi)含碳量的5倍，铌為(wèi)碳的8倍。
6．钼和銅——能(néng)提高某些不鏽鋼對某些介質(zhì)的耐腐蝕性能(néng)
钼和銅能(néng)提高不鏽鋼對硫酸、醋酸等腐蝕介質(zhì)的耐蝕能(néng)力。钼還能(néng)顯著提高對含氯離子的介質(zhì)（如鹽酸）以及有(yǒu)機酸中(zhōng)的耐蝕能(néng)力。但含钼的不鏽鋼不宜在硝酸中(zhōng)應用(yòng)，含钼的不鏽鋼在沸騰的65%硝酸中(zhōng)的腐蝕速度比不含钼的增加一倍；銅加入鉻錳氮不鏽鋼中(zhōng)，會加速不鏽鋼的晶間腐蝕。
钼對鋼獲得單一奧氏體(tǐ)組織有(yǒu)不利影響，因此在含钼鋼中(zhōng)，為(wèi)了使鋼在熱處理(lǐ)後具(jù)有(yǒu)單一的奧氏體(tǐ)組織。鎳在錳等元素的含量要相應的提高。
7．矽和鋁——能(néng)提高不鏽鋼的抗氧化能(néng)力
矽對提高鉻鋼抗氧化能(néng)力的作(zuò)用(yòng)很(hěn)顯著，含5%鉻及1%矽的鋼，抗氧化的能(néng)力可(kě)與12%鉻鋼相等。如使鋼在1000℃能(néng)抵抗氧化，含0.5%矽時需要22%的鉻，如加入2.5～3%的矽以後，隻需要12%的鉻就可(kě)以了。有(yǒu)資料還介紹，向Cr15Ni20的鉻鎳鋼中(zhōng)加2.5%的矽，抗氧化性能(néng)可(kě)相當Cr15Ni60的鉻鎳合金。
向高鉻鋼中(zhōng)加鋁也能(néng)使抗氧化性能(néng)顯著提高，它的作(zuò)用(yòng)與加矽的功能(néng)相仿。
向高鉻鋼中(zhōng)加矽和鋁的目的：一是為(wèi)了進一步提高鋼的抗氧化性能(néng)，二是為(wèi)了節約用(yòng)鉻。
矽和鋁對提高鉻鋼抗氧化性能(néng)的作(zuò)用(yòng)雖然很(hěn)大，但也有(yǒu)很(hěn)多(duō)缺點。最主要的是它使鋼的晶粒粗化和脆性傾向增大。
8．鎢和釩加入鋼中(zhōng)，其主要作(zuò)用(yòng)是提高鋼的熱強性。
9．硼
高鉻鐵素體(tǐ)不鏽鋼（Cr17MO2Ti）中(zhōng)加0.005%的硼，可(kě)使鋼在沸騰的65%醋酸中(zhōng)的耐腐蝕性能(néng)提高；奧氏體(tǐ)不鏽鋼中(zhōng)加入微量（0.0006～0.0007%）的硼，可(kě)使鋼的熱态塑性改善；硼對提高鋼的熱強性有(yǒu)良好的作(zuò)用(yòng)，可(kě)使不鏽鋼的熱強性顯著提高；含硼的鉻鎳奧氏體(tǐ)不鏽鋼在原子能(néng)工(gōng)業中(zhōng)有(yǒu)着特殊的用(yòng)途。
但不鏽鋼中(zhōng)含硼會使鋼的塑性和沖擊韌性降低。
10． 除以上元素外，有(yǒu)些不鏽鋼中(zhōng)還分(fēn)别加入稀有(yǒu)金屬元素和稀土元素以改善鋼
的性能(néng)。
以上談到了構成不鏽鋼的基本元素——鉻，和影響不鏽鋼組織、性能(néng)的重要元素——碳，以及改善不鏽鋼性能(néng)和組織的添加元素——鎳、錳、氮、钛、铌、钼、銅、矽、鋁、鎢、釩、硼等十多(duō)個元素。在工(gōng)業上實際應用(yòng)的不鏽鋼，很(hěn)多(duō)鋼中(zhōng)同時存在着幾種至十幾種合金元素，當幾種元素共存于不鏽鋼這一統一體(tǐ)中(zhōng)時，決定不鏽鋼組織的是各種元素影響的總和。
各種元素對不鏽鋼組織的影響，根據其共同性，概括起來，基本上分(fēn)屬于兩大類：一類是形成或穩定奧氏體(tǐ)的元素，它們是碳、鎳、錳、氮、銅、以碳和氮的作(zuò)用(yòng)程度最大；另一類是形成鐵素體(tǐ)的元素，它們是鉻、鎢、钼、铌、矽、钛、釩、鋁等，這一類元素形成鐵素體(tǐ)的作(zuò)用(yòng)，如以鉻為(wèi)1來加以比較，其他(tā)元素的作(zuò)用(yòng)都比鉻大。
這兩類元素共存于不鏽鋼中(zhōng)時，不鏽鋼的組織就取決于他(tā)們互相影響的結果。如果穩定奧氏體(tǐ)的元素的作(zuò)用(yòng)居于主要方面的話，不鏽鋼的組織就以奧氏體(tǐ)為(wèi)主，很(hěn)少以至沒有(yǒu)鐵素體(tǐ)；如果他(tā)們的作(zuò)用(yòng)程度還不能(néng)使鋼的奧氏體(tǐ)保持至室溫的話，這種不穩定的奧氏體(tǐ)在冷卻時即發生馬氏體(tǐ)轉變，鋼的組織則為(wèi)馬氏體(tǐ)；如果形成鐵素體(tǐ)的元素的作(zuò)用(yòng)成為(wèi)主要方面的話，鋼的組織則以鐵素體(tǐ)為(wèi)主。
不鏽鋼的性能(néng)除工(gōng)藝因素外，主要取決于其内部組織的構成，而構成不鏽鋼組織的是各種合金元素在鋼中(zhōng)的總和。因此說，不鏽鋼的性能(néng)，歸根到底主要是由合金元素決定的。
隻含有(yǒu)鉻元素的不鏽鋼，人們通常稱它為(wèi)“不鏽鐵”，工(gōng)業上稱它為(wèi)“鉻不鏽鋼”。這類鋼都具(jù)有(yǒu)磁性，他(tā)們的金相組織為(wèi)鐵素體(tǐ)、馬氏體(tǐ)或鐵素體(tǐ)、馬氏體(tǐ)為(wèi)主體(tǐ)的複相組織。這類鋼具(jù)有(yǒu)抵抗大氣及弱腐蝕介質(zhì)的能(néng)力，或有(yǒu)更高的耐腐蝕性能(néng)與抗氧化性能(néng)，或可(kě)淬火使用(yòng)。但他(tā)們的機械性能(néng)或工(gōng)藝性能(néng)較差，幾乎沒有(yǒu)焊接性能(néng)等等的不足之處。這類鋼遠(yuǎn)不能(néng)滿足工(gōng)業用(yòng)鋼的特殊要求。
在鉻級不鏽鋼的基體(tǐ)中(zhōng)，加入适量的鎳元素。如在含鉻18%的低炭（0.12%以下的炭）的鐵素體(tǐ)鋼中(zhōng)加入8%的鎳後，在常溫下可(kě)獲得最理(lǐ)想的純奧氏體(tǐ)組織，這種鋼就是人們通常所稱的無磁性的不鏽鋼。這類鉻鎳不鏽鋼與相同含鉻量的鐵素體(tǐ)或馬氏體(tǐ)耐酸不鏽鋼比較，不僅具(jù)有(yǒu)更高的耐腐蝕性能(néng)，更重要提他(tā)們具(jù)有(yǒu)良好的冷變形使之硬化的性能(néng)和焊接性能(néng)，在常溫或低溫下均具(jù)有(yǒu)很(hěn)高的塑性和沖擊韌性，不具(jù)磁性等等的優良性能(néng)。這類不鏽鋼的缺點是機械性能(néng)比較低，對晶間腐蝕及應力腐蝕比較敏感，但通過适量的合金添加劑或工(gōng)藝措施，就能(néng)改善或消除。
在鉻級不鏽鋼的基本中(zhōng)，添加以錳為(wèi)主要合金元素的不鏽鋼。就是人們通常所講的“鉻錳氮”不鏽鋼。這類不鏽鋼除強度比鉻鎳鋼為(wèi)高外，其他(tā)如耐腐蝕性和工(gōng)藝性能(néng)等都不如鉻鎳奧氏體(tǐ)不鏽鋼好。生産(chǎn)這類不鏽鋼除個别情況下，主要是為(wèi)了節約昂貴的鎳元素，所以這類鋼又(yòu)叫節鎳不鏽鋼。
