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（hán）有一定數量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成為（wéi）決定不鏽鋼性（xìng）能的主要元素（sù），根本的原（yuán）因是向（xiàng）鋼（gāng）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發展。這種變化可以從以下方麵得到說明：  
①鉻使鐵（tiě）基固溶體的電極電位提高
②鉻吸收鐵的（de）電子使鐵鈍化
       鈍化是由（yóu）於陽極反（fǎn）應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。
1-2. 碳在不鏽鋼中的兩重性
       碳是工業用鋼的主要元（yuán）素之一，鋼的性能與組織在很大程度（dù）上決定於碳在鋼中的含量及其分布的形式，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，並且作用的程度很大（約為鎳的（de）30倍），另一方麵由於碳和鉻（gè）的親和力很（hěn）大，與鉻形成—係列複雜的碳化物（wù）。所以，從強度與耐腐燭性能兩（liǎng）方麵（miàn）來看，碳在不鏽鋼中的作用是互相矛盾的。
       認識了這一影響的（de）規（guī）律，我（wǒ）們就可以（yǐ）從不同的使用要求（qiú）出發，選（xuǎn）擇不同含碳量的不鏽鋼。
         例如工業中應用（yòng）最廣（guǎng）泛的，也是最起碼（mǎ）的不鏽鋼——0Crl3～4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規定為12～14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因（yīn）素考慮進（jìn）去以後才（cái）決定（dìng）的，目的（de）即在於（yú）使碳與鉻結合成碳化鉻以後，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（wǔ）個鋼號（hào）來說由（yóu）於含（hán）碳量不同，強度與耐腐蝕性能也是有區別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐腐蝕（shí）性較好但強度低於（yú）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高的強度多（duō）用於製造彈簧、刀具等要求高強度及耐（nài）磨的零件。又（yòu）如為了克服18－8鉻鎳（niè）不鏽鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的（de）含碳量（liàng）降至0.03％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大（dà）的元素（鈦或铌（ní）），使之不（bú）形成碳化鉻，再如當高硬度與耐（nài）磨（mó）性成為主要要求時，我（wǒ）們可以在增加鋼的含碳量的同時適當地提高含鉻量，做到既滿足硬度（dù）與耐磨性的（de）要（yào）求，又兼顧—定的耐腐蝕功能，工（gōng）業（yè）上用作（zuò）軸承、量（liàng）具（jù）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。  
       總的來（lái）講（jiǎng），目前工業中（zhōng）獲得應用（yòng）的不（bú）鏽鋼的含碳量都是比較低的，大（dà）多（duō）數不鏽鋼（gāng）的含碳量在0.1～0.4％之間，耐酸鋼則以含（hán）碳0.1～0.2％的居多。含碳量大於（yú）0.4％的不鏽鋼僅占鋼（gāng）號總數的（de）一小部分，這是因為在大（dà）多數使用（yòng）條件下，不鏽鋼總是以耐（nài）腐蝕為主要目（mù）的。此外，較低（dī）的（de）含碳量也是出於某些工藝上的要求，如易於焊接及冷變形等。  
1-3. 鎳在不鏽鋼（gāng）中的作用是在與鉻配合後才發揮（huī）出來的  
       鎳是優良的耐腐蝕材料（liào），也是合金鋼的重（chóng）要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼（gāng）要獲（huò）得純奧（ào）氏（shì）體組織，含鎳量要達到24％；而隻有含鎳27％時才使鋼在（zài）某些介質（zhì）中的耐腐蝕性能顯著改變。所（suǒ）以鎳不能單獨構成不（bú）鏽鋼。但是鎳與鉻同時存在於不鏽鋼中時，含（hán）鎳的不鏽（xiù）鋼卻具（jù）有（yǒu）許多可貴的性能。  
       基於上麵的情況可知，鎳作為（wéi）合金（jīn）元素在不鏽（xiù）鋼中的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使不鏽鋼的耐（nài）腐蝕性能及工藝性能獲（huò）得某些改善。  
1-4. 錳和氮可以代（dài）替鉻鎳不（bú）鏽鋼（gāng）中鎳  
       鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多，但（dàn）近幾十年來由於鎳基耐熱合金（jīn）與含鎳20％以下的熱（rè）強鋼（gāng）的大量（liàng）發展與應用，以及化學工（gōng）業日益發展對不鏽鋼的需要量越來越大，而鎳的礦藏量較少（shǎo）且又集中分布在少數地區（qū），因此在世界範圍（wéi）內（nèi）出現了鎳在供和（hé）需方麵的矛盾（dùn）。所以在不鏽鋼（gāng）與許多其（qí）他合金領域（yù）（如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中（zhōng），特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節鎳和以其他元素代鎳的科學研（yán）究與生產實踐，在這方麵（miàn）研究和應用比較多的是以錳和氮來（lái）代替不鏽鋼（gāng）與耐熱鋼中的鎳。  
       錳對於奧氏體的作用與鎳相似。但（dàn）說得確（què）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火速度，在（zài）冷卻時增（zēng）加奧氏體的穩定性，抑製奧氏體的分解（jiě），使高溫下形成的奧氏體得（dé）以保持到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方麵，錳的作用不大，如鋼中的（de） 含錳量從0到10．4%變（biàn）化，也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能（néng）發（fā）生明顯的改變。這是因為（wéi）錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大，形成的氧化（huà）膜的防護作用也很低，所以工（gōng）業上雖有（yǒu）以（yǐ）錳合金化的奧氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但（dàn）它（tā）們（men）不能作為不鏽鋼使用。 錳在鋼中穩定奧氏（shì）體的作用約為鎳的二（èr）分之一，即2％的氮在鋼中的（de）作用也是（shì）穩定奧氏體，並且作用的程度比鎳還（hái）要大。例如，欲使（shǐ）含18％鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織，以錳（měng）和氮代鎳的低鎳不鏽鋼與（yǔ）元鎳（niè）的鉻錳氮（dàn）不（bú）誘鋼（gāng），目前已在工業中獲得應用，有的（de）已成（chéng）功（gōng）地代替了經典的18-8鉻鎳不鏽鋼。  
1-5.不（bú）鏽鋼中加鈦或铌是為了防（fáng）止晶間腐蝕（shí）。
1-6.鉬和銅可以提（tí）高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。  
1-7.其他元素對不鏽鋼的（de）性能和組織的影響  
       以上主要的（de）九種元素對不鏽鋼的性能和組織的影響，除這些元素對不鏽鋼性能與組（zǔ）織影響較大（dà）的元（yuán）素以外，不鏽鋼中還（hái）含有一些（xiē）其他的元素。有的（de）是和一般鋼一樣為常存雜質元素，如矽、硫、磷等（děng）．也有的（de）是為了某些（xiē）特定的目的而加入的，如鈷、硼、硒、稀（xī）土元素等。從不鏽鋼的耐（nài）腐蝕性能這一主要性質來說，這些元素相對於已討論的九種元素，都是非主要方麵的，雖然（rán）如此，但也不能完全忽略（luè），因為它們（men）對不鏽鋼的性能與組（zǔ）織同樣也發生影響。  
    矽：是形成（chéng）鐵素（sù）體的元素，在一般不鏽鋼中為常存雜質元素。  
    鈷：作（zuò）為合金元素在鋼中應（yīng）用不多，這是因為鈷的價格高及其在其它方麵（如高（gāo）速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等（děng））有著更重（chóng）要（yào）的用途。在一般不鏽鋼中加鈷作合金元素的也不多（duō），常用不鏽鋼如9Crl7MoVCo鋼（含（hán）1.2-1.8％鈷）加鈷，目（mù）的並不在於提高耐腐蝕性（xìng）能而（ér）在於提高硬度，因為這種不鏽鋼的主要用途（tú）是（shì）製造切片機（jī）械刃具、剪刀及手術刀片等（děng）。
       硼：高（gāo）鉻鐵素體不鏽鋼（gāng）Crl7Mo2Ti鋼中加0．005％硼，可使在沸騰的65％醋（cù）酸中的耐腐蝕性能提高（gāo）。加微量的硼（0.0006～0.0007％）可（kě）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，使奧氏體（tǐ）鋼焊接時產（chǎn）生（shēng）熱裂紋（wén）的（de）傾（qīng）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（yīn）為當含有0．5～0．6％的硼時，形成奧（ào）氏體－硼（péng）化物兩相（xiàng）組織，使焊縫的熔點降低（dī）。熔（róng）池的凝固溫度低於半溶化區時，母材在冷卻時產生的張應力，由處於液（yè）態．固態的焊縫金屬承受（shòu），此時是不致引（yǐn）起裂（liè）縫的，即使在近縫區形成了裂紋，也可以為處（chù）於（yú）液態－固態的熔池金（jīn）屬（shǔ）所填充。含硼的鉻鎳奧氏（shì）體不鏽鋼在原子能工業中有著特殊的用途。
       磷：在（zài）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不像在（zài）一般鋼中那樣顯著，故含量可允許高（gāo）一些，如有的資料（liào）提出（chū）可達0．06％，以利於冶煉控製（zhì）。個別的含錳的奧氏體鋼（gāng）的含（hán）磷量可達0．06％（如2Crl3NiMn9鋼）以至0.08％（如Cr14Mnl4Ni鋼）。利用磷對鋼的強化作用，也有加磷作為時效硬化不鏽鋼（gāng）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雜質元素。但向不鏽（xiù）鋼中加0．2～0．4％的（de）硫，可提高不鏽鋼的切削（xuē）性能，硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不鏽鋼（gāng）的切削性（xìng）能（néng），是因為它們降低（dī）不鏽鋼的韌性，例如一般18－8鉻鎳不鏽鋼的衝擊值可達30公斤/厘米2。含（hán）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（fāng）厘米。硫與硒均降低不鏽鋼的耐腐蝕性能，所以實（shí）際應用它們作為不鏽鋼的合金化元素的很少。  
       稀土元素：稀（xī）土元（yuán）素應用於不鏽鋼，目前主（zhǔ）要（yào）在於改善工藝性（xìng）能方麵。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少（shǎo）量的（de）稀土元（yuán）素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂（liè）紋。奧氏體和奧氏（shì）體－鐵素體不鏽鋼（gāng）中加0．02～0．5％的稀土元素（sù）（鈰鑭合金），可顯著（zhe）改善鍛造性能。曾有一種含19．5%鉻、23％鎳以（yǐ）及（jí）鉬銅錳的奧氏體鋼，由於熱加工工藝性能在過去（qù）隻能生產鑄件，加（jiā）稀土元素後則（zé）可軋製成（chéng）各種（zhǒng）型（xíng）材。