奧氏體不銹鋼最基本的合金元素是鉻和鎳，代表性的牌號是含鉻為18%左右、含鎳為8%左右的鉻－鎳奧氏體不銹鋼，常稱為18-8不銹鋼。鉻和鎳的元素配比基本上保證了鋼的組織是穩定的奧氏體。
奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)發展很(hen)快，為了(le)適應(ying)不同條(tiao)件的(de)需要(yao)，在18-8鋼(gang)的(de)基礎上，改變碳的(de)含量或添加(jia)其(qi)他合金元素(su)，賦予了(le)這(zhe)類不銹(xiu)鋼(gang)更優良的(de)性能。
1. 降低碳的含量或(huo)加(jia)入鈦、鈮元(yuan)素，可提高耐晶間(jian)腐(fu)蝕性能，鈦或(huo)鈮的加(jia)入量有一定的要(yao)求，見本書第一章(zhang)第二節的內容。鈦加(jia)入量及Ti/C比與晶間(jian)腐(fu)蝕的關系見圖3-1。
2. 加入鉬、元素可(ke)提(ti)高在硫酸(suan)中(zhong)的耐(nai)腐蝕性(xing)。鉬及(ji)銅對(dui)18-8 鋼在硫酸(suan)中(zhong)耐(nai)腐蝕性(xing)的影響分別見圖(tu)3-2和圖(tu)3-3。
18-8鋼加入1.5%~4%的(de)鉬，還可(ke)提高在各種有機酸(suan)、硫酸(suan)鹽、漂(piao)白粉等介質中(zhong)的(de)耐腐蝕性能(neng)，但(dan)加鉬的(de)不銹鋼不適(shi)合在硝酸(suan)中(zhong)使用(yong)。在奧氏體不銹鋼中(zhong)加入鉬量過高時(shi)，可(ke)能(neng)會因出(chu)現較(jiao)多量的(de)δ-鐵素體和(he)σ相而引起脆性及晶間(jian)腐蝕性降(jiang)低，特(te)別是經過敏化處理(li)時(shi)，高鉬的(de)不利作用(yong)更突出(chu)，見(jian)圖3-2中(zhong)的(de)線(xian)2。
銅加(jia)(jia)入(ru)鉻－鎳奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中，會提(ti)高在硫酸中的耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)，但加(jia)(jia)入(ru)某些(xie)鉻－錳－氮不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中時(shi)，可能(neng)會使產生晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的敏化溫度(du)范圍擴大，出現晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的敏化時(shi)間(jian)(jian)縮短，而產生不(bu)利影響，在熱處(chu)理或使用(yong)時(shi)應(ying)予以注意(yi)。
3. 加(jia)入硅并(bing)提高鉻、鎳等元素的(de)含量(liang)，可高不銹鋼在濃硝酸(suan)中(zhong)的(de)耐腐蝕性。
4. 奧氏體不銹鋼中加入鉬或氮元素，可以提高在含有氯離子介質中的抗點腐蝕性能，以304不(bu)銹鋼和316LN不(bu)銹(xiu)鋼兩種奧氏體不銹鋼比較，前者抗點蝕指數只為18,而后者的抗點蝕指數可達27。316L不銹鋼抗點蝕能力遠高于304不銹鋼。
5. 錳和氮可以取代鉻－鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼中的鎳(nie)，以節約(yue)稀有貴重金屬(shu)鎳(nie)。
6. 奧氏體不銹鋼大幅度(du)降低碳的含(han)量，嚴(yan)格限制鉭（Ta)、鈷的含(han)量，可改變(bian)原子核性(xing)質，而應用(yong)于原子能工業。加入(ru)某些合(he)金元(yuan)素(su)時，考慮元(yuan)素(su)對組織的穩定作用(yong)，在鉻、鎳的含(han)量上(shang)允許(xu)做適當(dang)的調整。
對于鉻－鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)，在含有其他(ta)合金元(yuan)素時(shi)，為保證鋼(gang)(gang)的組(zu)(zu)織(zhi)是完全(quan)奧(ao)氏(shi)體組(zu)(zu)織(zhi)，鎳(nie)的含量應不(bu)小于下列經驗公式(shi)所給出(chu)的數值：Ni≥1.1(Cr+Mo+1.5Si+1.5Nb)-0.5Mn-30C-8.2。
式中各元(yuan)素(su)符(fu)號(hao)分別表示該元(yuan)素(su)在鋼(gang)(gang)中的(de)質量(liang)百分數(shu)含量(liang)。當鋼(gang)(gang)中鎳的(de)含量(liang)低于按此公式的(de)計算值時，則(ze)鋼(gang)(gang)的(de)組織不完全是奧氏體，可能還有一定量(liang)的(de)δ-鐵素(su)體。此公式適用于自高(gao)溫快速冷卻(que)鋼(gang)(gang)的(de)組織。
對于以錳、氮(dan)代鎳(nie)的Cr-Mn-Ni-N奧氏體不銹鋼，當錳含量在5%~14%范圍時(shi)，為保證在1150℃時(shi)能具有完全奧氏體組織，所(suo)需要(yao)的碳加氮(dan)的最小(xiao)含量應(ying)滿足下列公式：
C+N≥0.078[Cr+0.63W +1.4Mo+2.5V+2.8Nb+1.74（Si-0.5)-12.5]-0.05Ni
式中(zhong)各(ge)元(yuan)素符號分(fen)別表示該元(yuan)素在鋼中(zhong)的質量百分(fen)數含(han)量。在18-8鋼基礎上，奧氏(shi)體不銹鋼的發展(zhan)變化過程見圖3-4。
圖3-4除(chu)顯示了奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼外，還(huan)顯示了在奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼基礎上，通過調(diao)整(zheng)鉻、鎳含(han)量(liang)或加入(ru)其他合金元素(su)后演變而來(lai)的部分耐腐蝕合金和沉淀硬化不銹(xiu)鋼。
我國標(biao)準(zhun)中，奧氏體不銹鋼棒材、鍛材和鑄材的部(bu)分牌號及化學成分見表3-1。
