形成不(bu)銹鋼的性能和組織，主要是由各種元素決定的。由于這些元素的加入，導致鋼的內部組織發生變化，從而使鋼具有特殊的性能。


1. 鉻


  鉻是構成不銹鋼的基本元素。鉻是決定不銹鋼耐腐(fu)蝕性能的最基本元素。鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜；鉻還能有效地提高鋼的電極電位。當含鉻量不低于12.5％時，可使鋼的電極電位發生突變，由負電位升到正的電極電位。因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高，鋼的耐蝕性能越好。當含鉻量達到25％、37.5％時，會發生第二次、第三次的突變，使鋼具有更高的耐腐蝕性能。


2. 鎳


  鎳單獨不能(neng)(neng)構成不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。鎳對不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐腐蝕的(de)(de)影響，只有它與鉻配合時才(cai)能(neng)(neng)充分顯示出來。在(zai)含(han)鉻18％的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加入9％的(de)(de)鎳，就(jiu)能(neng)(neng)使鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)常(chang)溫下(xia)獲得單一奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，并可以提高鋼(gang)(gang)(gang)對非(fei)氧化性(xing)介質（如(ru)：稀(xi)硫酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)等(deng)）的(de)(de)耐蝕性(xing)，并能(neng)(neng)改善鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)和冷彎(wan)等(deng)的(de)(de)工(gong)藝性(xing)能(neng)(neng)。


3. 錳和氮


  錳和氮可代(dai)(dai)替(ti)鉻鎳(nie)(nie)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的鎳(nie)(nie)。錳和氮在不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)有與鎳(nie)(nie)相仿的作(zuo)用(yong)。錳的穩(wen)定奧氏體(ti)作(zuo)用(yong)為鎳(nie)(nie)的二分之一(yi)，而(er)(er)氮的作(zuo)用(yong)比鎳(nie)(nie)大很(hen)多，約為鎳(nie)(nie)的40倍左右。因(yin)(yin)而(er)(er)錳和氮可代(dai)(dai)鎳(nie)(nie)獲得(de)單(dan)一(yi)的奧氏體(ti)組織。但(dan)錳的加入會使含鉻低的不(bu)銹鋼(gang)耐蝕性降低。同(tong)時，高錳奧氏體(ti)鋼(gang)不(bu)易(yi)加工。因(yin)(yin)此，在不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)不(bu)單(dan)獨使用(yong)錳，只用(yong)部分代(dai)(dai)替(ti)鎳(nie)(nie)。


4. 碳


  碳(tan)(tan)在不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)具有兩重性(xing)。碳(tan)(tan)在不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)及其分布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)式，在很(hen)大(da)程度(du)(du)(du)上左右著(zhu)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)和(he)組織：①. 碳(tan)(tan)是(shi)穩定奧氏體(ti)元(yuan)素，并作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)程度(du)(du)(du)很(hen)大(da)，約為鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍，含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)（馬(ma)氏體(ti)）不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，完全(quan)可以接受淬火強(qiang)化，從(cong)而(er)在機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)方面可大(da)大(da)提(ti)高(gao)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)；②. 由于碳(tan)(tan)和(he)鉻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)親和(he)力(li)很(hen)大(da)，在不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)要占(zhan)用(yong)17倍碳(tan)(tan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻與它結合(he)成(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)化鉻。隨著(zhu)鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加，則與碳(tan)(tan)形(xing)成(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻越多，從(cong)而(er)顯著(zhu)降低(di)(di)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。所以，從(cong)強(qiang)度(du)(du)(du)與耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)兩方面來看(kan)，碳(tan)(tan)在不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)是(shi)互(hu)相矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在實際應用(yong)中(zhong)，為了(le)達(da)到耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)一般較低(di)(di)，大(da)多在0.1％左右，為了(le)進一步提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)力(li)，特別是(shi)抗(kang)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)，常采用(yong)超低(di)(di)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)在0.03％甚至更低(di)(di)。


5. 鈦和鈮


  鈦和鈮能防止不銹鋼的晶(jing)間腐蝕。不銹鋼加熱到450～800℃時，常常由于在晶界析出鉻的碳化物而使晶界附近的含鉻量下降形成貧鉻區，導致晶界附近的電極電位下降，從而引起電化學腐蝕。這種腐蝕叫作晶間腐蝕。常見的如在焊縫附近的熱影響區內發生的晶間腐蝕。而鈦和鈮是強碳化物形成元素，它們與碳的親和力比鉻大得多，鋼中加入鈦或鈮，就能使鋼中的碳首先與鈦或鈮形成碳化物，而不與鉻形成碳化物，從而保證晶界附近不致因貧鉻而產生晶間腐蝕。因此，鈦和鈮常用來固定鋼中的碳，提高不銹鋼抗晶間腐蝕的能力，并改善鋼的焊接性能。鈦或鈮的加入量要根據含碳量而定，一般地，鈦的加入量為含碳量的5倍，鈮為碳的8倍。


6. 鉬和銅


  鉬(mu)(mu)(mu)(mu)和(he)銅(tong)(tong)能(neng)(neng)(neng)提高(gao)某些(xie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)對(dui)(dui)某些(xie)介質(zhi)的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。鉬(mu)(mu)(mu)(mu)和(he)銅(tong)(tong)能(neng)(neng)(neng)提高(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)對(dui)(dui)硫酸(suan)、醋酸(suan)等腐蝕(shi)介質(zhi)的(de)耐(nai)蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)。鉬(mu)(mu)(mu)(mu)還能(neng)(neng)(neng)顯著提高(gao)對(dui)(dui)含(han)(han)氯離(li)子的(de)介質(zhi)（如鹽(yan)酸(suan)）以(yi)及有(you)機酸(suan)的(de)耐(nai)蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)。但含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)(mu)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)宜(yi)在(zai)硝酸(suan)中應用，含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)(mu)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)沸騰(teng)的(de)65％硝酸(suan)中的(de)腐蝕(shi)速度比不(bu)(bu)含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)(mu)的(de)增加(jia)一(yi)(yi)倍；銅(tong)(tong)加(jia)入鉻錳(meng)氮不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中，會加(jia)速不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)晶間腐蝕(shi)。鉬(mu)(mu)(mu)(mu)對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)獲(huo)得(de)單(dan)(dan)一(yi)(yi)奧氏體組織(zhi)(zhi)有(you)不(bu)(bu)利影響，因此(ci)在(zai)含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)(mu)鋼(gang)(gang)中，為(wei)了(le)使鋼(gang)(gang)在(zai)熱處理(li)后具(ju)有(you)單(dan)(dan)一(yi)(yi)的(de)奧氏體組織(zhi)(zhi)。鎳在(zai)錳(meng)等元素(su)的(de)含(han)(han)量中要相應提高(gao)。


7. 硅和(he)鋁


  硅(gui)和(he)鋁(lv)能(neng)(neng)提(ti)高(gao)(gao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)能(neng)(neng)力(li)。硅(gui)對提(ti)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)氧(yang)化(hua)能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)很顯著，含5％鉻(ge)(ge)及1％硅(gui)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)，抗(kang)氧(yang)化(hua)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)可(ke)與(yu)(yu)12％鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)相等。如要(yao)(yao)(yao)使(shi)鋼(gang)(gang)在1000℃能(neng)(neng)抵抗(kang)氧(yang)化(hua)，含0.5％硅(gui)時需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)22％的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)，如加(jia)入(ru)2.5％～3％的(de)(de)(de)硅(gui)以(yi)后(hou)，只需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)12％的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)就可(ke)以(yi)了(le)。有資料(liao)還介紹(shao)，向Cr15Ni20的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳鋼(gang)(gang)中加(jia)2.5％的(de)(de)(de)硅(gui)，抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)可(ke)相當于(yu)Cr15Ni60的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳合金(jin)。向高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)中加(jia)鋁(lv)也(ye)能(neng)(neng)使(shi)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)顯著提(ti)高(gao)(gao)，它的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)與(yu)(yu)加(jia)硅(gui)的(de)(de)(de)功能(neng)(neng)相仿。向高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)中加(jia)硅(gui)和(he)鋁(lv)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)：一是(shi)為了(le)進(jin)一步(bu)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)；二是(shi)為了(le)節約用(yong)(yong)鉻(ge)(ge)。硅(gui)和(he)鋁(lv)對提(ti)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)雖然很大(da)，但也(ye)有很多(duo)缺點(dian)。最主要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)是(shi)它使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶粒粗化(hua)和(he)脆性(xing)(xing)傾向增大(da)。


8. 鎢和釩


  鎢和釩加入鋼(gang)中，其(qi)主要作用是提高鋼(gang)的熱強性。


9. 硼


  高鉻鐵素體不銹鋼（Cr17Mo2Ti）中加0.005％的硼，可使鋼在沸騰的65％醋酸中的耐腐蝕性能提高；奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中加入微量（0.0006％～0.0007％）的硼，可使鋼的熱態塑性改善；硼對提高鋼的熱強性有良好的作用，可使不銹鋼的熱強性顯著提高；含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。但不銹鋼中含硼會使鋼的塑性和沖擊韌性降低。


10. 其他元素(su)


  除以上元素外，有(you)些(xie)不銹鋼中(zhong)還分別加入稀有(you)金屬元素和稀土元素以改(gai)善鋼的(de)性能(neng)。