決定不鏽鋼性屬的元素（sù）隻有一種，這就是鉻，每種不鏽鋼都含有一定（dìng）數量的鉻。迄今為止，還（hái）沒有不含鉻的不鏽鋼。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破壞的方麵（miàn）發展。這種變化可以從以下（xià）方麵得到說明：  
①鉻使鐵基固溶體的電（diàn）極電位提高
②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化
       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被提高的現（xiàn）象。構成金屬與合金（jīn）鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。
1-2. 碳在不鏽鋼（gāng）中的兩重性
       碳是工業用鋼的主要元素之一，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（shì），在不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，一方麵碳是穩定奧氏體的元素，並且作用的程度很（hěn）大（約為鎳（niè）的30倍），另一方（fāng）麵由於碳和（hé）鉻的親和力很大，與鉻形（xíng）成—係列複雜的碳化（huà）物（wù）。所以，從強度與耐（nài）腐燭性能兩方（fāng）麵來看，碳（tàn）在不鏽鋼中的作用是互相（xiàng）矛（máo）盾（dùn）的。
       認（rèn）識（shí）了這一影響的規律，我們（men）就可以從不同的（de）使用要求出發，選擇不同含碳量（liàng）的不鏽鋼。
         例如工業中應用最廣泛的，也是最起碼的不（bú）鏽鋼——0Crl3～4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規定為12～14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進（jìn）去以後才決定的，目的即在於（yú）使碳與鉻結（jié）合（hé）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。
       就這五個鋼號來說由於含碳量（liàng）不同，強度與耐腐蝕性能也是有區別的，0Cr13～2Crl3鋼（gāng）的耐腐蝕性較好（hǎo）但強度（dù）低於3Crl3和4Cr13鋼（gāng），多用於製造結構（gòu）零件，後兩個鋼號由（yóu）於含碳較高而可（kě）獲得高的強度（dù）多用於製造彈簧、刀具等要求高強度（dù）及耐（nài）磨的零（líng）件。又如為了克服18－8鉻鎳不鏽鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至0.03％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦或铌），使之不（bú）形成碳（tàn）化鉻，再如當高（gāo）硬度與耐磨性成為主要要求時，我們可以在增加鋼的含（hán）碳量的同時適當地提高含鉻量，做到既滿足硬度與（yǔ）耐磨性（xìng）的（de）要求，又兼顧—定的耐腐（fǔ）蝕功能，工業上用作軸承、量具與刃具有不鏽鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳量雖高達0.85～0.95％，由於它們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（de）來講，目前工（gōng）業中獲得應用的不鏽鋼的含（hán）碳量都是比較低的，大多（duō）數不（bú）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（hào）總數的（de）一小部分，這（zhè）是因為在大多數使用條件下，不鏽鋼總是（shì）以耐腐蝕為主要目的。此外，較（jiào）低的含碳量也是出於（yú）某些工藝上的要求，如易於焊接及冷（lěng）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（nài）腐蝕材料，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（de）元素，但低碳鎳鋼要獲得（dé）純奧氏（shì）體組織，含鎳量要達（dá）到24％；而隻有（yǒu）含（hán）鎳27％時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變。所以（yǐ）鎳不能單獨構成不鏽鋼。但是鎳與鉻同時存在於不鏽（xiù）鋼（gāng）中（zhōng）時，含鎳的（de）不鏽鋼卻具有許多可貴的性能。  
       基於上麵的（de）情況可知，鎳作為合金元素在不鏽鋼中的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生變（biàn）化，從而使不鏽鋼的耐腐蝕性能及工藝（yì）性能獲得某些改善。  
1-4. 錳和氮可以代替鉻鎳不鏽鋼中鎳  
       鉻鎳奧氏體鋼的優（yōu）點雖然很（hěn）多，但近幾十年（nián）來（lái）由於（yú）鎳基耐熱合（hé）金與含鎳20％以（yǐ）下的熱強鋼的大量（liàng）發展與應用，以及化學工業日益（yì）發展（zhǎn）對不鏽鋼的需要量越來越大（dà），而鎳的（de）礦藏量較少且又集中分布（bù）在少數地區，因（yīn）此在世界範圍內（nèi）出現了鎳在供和（hé）需（xū）方麵的矛盾。所以在不鏽鋼與許（xǔ）多其（qí）他合金領域（如大型（xíng）鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱（rè）強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地（dì）開展了節鎳和以其他元素代鎳（niè）的科學研究與生產（chǎn）實踐，在這方麵研究和應用比較多的是以錳和氮來代替不鏽鋼（gāng）與耐熱鋼中的鎳。  
       錳對（duì）於奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一些，錳的作用不在於形成奧氏體，而是在於它降低鋼的臨界淬（cuì）火速度，在冷卻時增（zēng）加（jiā）奧氏體的穩定性，抑製奧氏體（tǐ）的分解，使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在提（tí）高鋼的耐腐蝕性能方麵，錳的作用不大，如鋼中的 含錳量從0到10．4%變化，也（yě）不使（shǐ）鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性（xìng）能發生明顯的改變（biàn）。這是因為（wéi）錳對提高鐵基固溶體（tǐ）的電極電位的（de）作用不大，形成的氧化膜的防（fáng）護作用也（yě）很低，所以工業上雖有以錳合（hé）金化的（de）奧（ào）氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它們不能作為不鏽鋼使用。 錳在（zài）鋼中穩定奧氏體的作用約為鎳的二分之（zhī）一，即2％的氮在鋼中的作用也（yě）是穩定奧氏體，並且作用的（de）程度比鎳還要大。例如，欲使含18％鉻的鋼在常溫下獲得奧（ào）氏體組織，以錳和氮代鎳的低鎳（niè）不鏽鋼與元鎳的鉻錳氮（dàn）不（bú）誘鋼，目前已在工業中獲得應用，有的已成功地（dì）代（dài）替了（le）經典（diǎn）的18-8鉻鎳不鏽鋼。  
1-5.不鏽鋼中（zhōng）加鈦（tài）或铌是為了防止晶間（jiān）腐蝕。
1-6.鉬和銅可（kě）以提高某些（xiē）不鏽鋼（gāng）的耐腐蝕性能。  
1-7.其他元素對（duì）不鏽鋼的性能和組織的影響  
       以上主要的九種元（yuán）素對不鏽鋼的性能和組織的影（yǐng）響，除這些（xiē）元素對不鏽鋼性能與組（zǔ）織影響較大（dà）的（de）元素以外，不鏽（xiù）鋼中還含有一些其他的元素。有的是和（hé）一般鋼一樣為常存雜質（zhì）元素（sù），如矽、硫、磷等．也有的是為了某些特定的目的而加入的，如鈷、硼、硒、稀土元素等。從（cóng）不鏽鋼的耐腐蝕性能這一主（zhǔ）要性（xìng）質來說，這些（xiē）元素相對於已討論的九種元素，都是非主要方麵（miàn）的，雖然如此，但也不能完（wán）全忽略，因為它們對不（bú）鏽鋼（gāng）的性能與組織同樣也發生影響（xiǎng）。  
    矽：是形成鐵素體的元素，在一般不鏽鋼中為常存雜質（zhì）元素。  
    鈷：作為合金元素在鋼中（zhōng）應用不多，這是因為鈷的價格高及其在其它方麵（如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等）有著（zhe）更重要的用途。在一（yī）般不鏽鋼中（zhōng）加鈷作合金（jīn）元素的也不多，常用不鏽鋼如9Crl7MoVCo鋼（含1.2-1.8％鈷）加（jiā）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鋼中加0．005％硼，可使在沸（fèi）騰（téng）的65％醋酸中的耐腐蝕性能（néng）提高。加微量（liàng）的（de）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（shǐ）奧氏體鋼焊接時產（chǎn）生（shēng）熱裂紋的傾（qīng）向增大，但含有較多的硼（0．5～0．6％）時，反而可防止熱裂紋的產生。因（yīn）為當含有0．5～0．6％的硼時，形（xíng）成奧氏體－硼化物兩相組（zǔ）織，使焊縫的熔點降低。熔池（chí）的凝固溫度（dù）低於半溶化區時，母材在冷卻時產生的張應力，由處於液態．固態的焊縫金（jīn）屬承受，此時是不致引起裂縫的，即使在近縫區形成了裂紋，也可以為處於液態－固（gù）態的熔池金屬所填（tián）充。含硼的鉻鎳奧氏體（tǐ）不鏽鋼在原子能工業中有著特（tè）殊的用途。
       磷：在一般不鏽鋼中都是雜質元素，但其在奧氏體不鏽鋼中的危害性（xìng）不像在一般鋼中（zhōng）那樣顯著，故含量可允許高一些，如有（yǒu）的資（zī）料（liào）提（tí）出可（kě）達0．06％，以利於冶煉控製。個別的含錳的奧氏體鋼的含磷（lín）量可達0．06％（如2Crl3NiMn9鋼）以至（zhì）0.08％（如Cr14Mnl4Ni鋼）。利用磷對（duì）鋼的強化作用，也有加磷作為時效硬化不鏽鋼的合金元素，PH17－10P鋼（gāng）(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（cháng）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性（xìng）能，硒也（yě）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（tā）們降低不鏽鋼的韌性，例（lì）如一般18－8鉻鎳不鏽鋼的衝擊值可達30公斤（jīn）/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（gōng）斤/平方厘米；含0。22％硒（xī）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（mǐ）。硫與硒均（jun1）降低不鏽鋼的耐腐蝕性能，所以實際應用（yòng）它們作為不鏽鋼的合金化元素的很少（shǎo）。  
       稀土元素：稀土元（yuán）素應用（yòng）於不鏽鋼，目前主要在於改善工藝性能（néng）方麵。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素（sù），可以消除（chú）鋼錠中因氫氣引起的（de）氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體（tǐ）和（hé）奧氏體－鐵素體不鏽鋼中加0．02～0．5％的稀土元（yuán）素（鈰（shì）鑭合金），可顯著（zhe）改善鍛造性能。曾有一種含19．5%鉻、23％鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼，由於熱加（jiā）工工藝（yì）性能在（zài）過去隻（zhī）能生產鑄件，加稀土元素後則可軋製成（chéng）各種型材。