1.  鉻(ge)、硅、鋁(lv)

  鉻、硅、鋁為形成鐵素體的元素，是不(bu)銹鋼(gang)獲得耐蝕性的主要合金元素。在碳鋼的基礎上加入足夠量的鉻［w（Cr）≥12％］，即可使鋼在氧化性介質中產生一種與基體組織牢固結合的鉻鐵氧化物（FeCr）₂O₃的鈍化膜；又能提高鋼在電介質中的電極電位，從而使化學穩定性得到提高。硅和鋁同樣能使鋼在氧化性介質中生成致密的保護膜，其中鋁的作用比鉻還明顯。在奧氏體型耐熱鋼中，這些元素均能提高其抗氧化性。在18-8型不銹鋼中，當硅的質量分數從0.4％提高到2.4％時，鋼在980℃時抗氧化性能提高22倍。如果硅含量過高，會嚴重惡化穩定奧氏體型鋼的焊接性，故必須嚴格控制硅在鋼中的含量。鋁在沉淀硬化體型不銹鋼中，可以提高其在室溫和高溫時的強度。

2. 鎳(nie)

  鎳(nie)為(wei)(wei)(wei)形(xing)成(cheng)奧(ao)(ao)氏體(ti)的(de)(de)元(yuan)素。它(ta)(ta)能(neng)(neng)使合(he)金(jin)(jin)表面鈍化(hua)，擴大鋼(gang)(gang)在(zai)酸(suan)(suan)中的(de)(de)鈍化(hua)范(fan)圍，但(dan)不(bu)能(neng)(neng)改善(shan)其對稀硝酸(suan)(suan)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)。它(ta)(ta)能(neng)(neng)提高(gao)(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)抗硫酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)等腐蝕(shi)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，是耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)主要合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素。如(ru)果單獨使用鎳(nie)作為(wei)(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素，其質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數要高(gao)(gao)達24％才能(neng)(neng)得到全奧(ao)(ao)氏體(ti)組織，但(dan)這(zhe)極不(bu)經濟。而在(zai)低(di)碳鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)［w（Cr）＞17％］的(de)(de)基礎上，只(zhi)需加入質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數為(wei)(wei)(wei)9％的(de)(de)鎳(nie)，即(ji)可獲得耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)好、綜合(he)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)也好的(de)(de)室溫下穩(wen)定的(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)組織，既能(neng)(neng)滿足鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)要求，又能(neng)(neng)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫強度和抗氧化(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，使其成(cheng)為(wei)(wei)(wei)一種(zhong)具有良好綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)。

3. 鉬和銅

  鉬(mu)(mu)是(shi)形成鐵素體(ti)的元(yuan)素。在鉻不銹(xiu)鋼中(zhong)加入鉬(mu)(mu)，可以提(ti)高鋼在非氧化性(xing)(xing)介質中(zhong)的穩(wen)定性(xing)(xing)。它的獨特之處是(shi)能抵抗氯離子(zi)（Cl-）產生的點腐(fu)蝕；同時(shi)也能提(ti)高奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)鋼的熱(re)強(qiang)性(xing)(xing)，改善奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)鋼短時(shi)塑性(xing)(xing)和持(chi)久塑性(xing)(xing)，對焊(han)接有利(li)。但是(shi)鉬(mu)(mu)的加入將會縮小(xiao)鋼中(zhong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相區，使(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼中(zhong)出現鐵素體(ti)相。為此(ci)，在含(han)鉬(mu)(mu)的單相奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)，相應的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成元(yuan)素，如鎳、錳、氮等的含(han)量略有增(zeng)加，目的是(shi)維(wei)持(chi)其全奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組織。對于雙相(xiang)不銹(xiu)鋼，鉬促成鐵素體，對提高耐點腐蝕性能和抗應力腐蝕性能都是有益的。但鉬含量過多則會降低奧氏體型不銹鋼的韌性。

  在鉻鎳不銹鋼中加入銅能促使鋼產生彌散硬化組織，提高鋼的熱強性。與鉬配合使用，可進一步提高鉻鎳不銹鋼在稀硫酸中的耐蝕性。列入我國國家標準的牌號鋼板有06Cr18Ni12Mo2Cu2、022Cr23Ni4MoCuN等。

4. 錳(meng)和氮

  錳和氮對(dui)提高不銹鋼的(de)耐蝕性(xing)沒有直接影(ying)響，但它們都(dou)是(shi)促(cu)進和穩定奧氏(shi)體(ti)的(de)有效元素，其(qi)中氮比(bi)錳的(de)作用更為明顯。當錳含量(liang)過高時(shi)，對(dui)鉻含量(liang)較低的(de)不銹鋼的(de)耐蝕性(xing)不利，還會使鑄鋼件產生氣孔，同時(shi)增(zeng)加硬度，給(gei)鋼的(de)冷加工(gong)帶來困難。氮與碳(tan)共(gong)同作用能提高奧氏(shi)體(ti)型鋼的(de)熱強(qiang)性(xing)，氮的(de)強(qiang)化(hua)作用在于時(shi)效過程中形成氮化(hua)合物和碳(tan)氮化(hua)合物。列人我國(guo)國(guo)家標準(zhun)含有氮的(de)牌(pai)號鋼板(ban)有022Cr17Ni7N、022Cr25Ni22Mo2N等。

5. 鈦和鈮(ni)

  鈦和鈮是比鉻更易與碳結合形成穩定碳化物的元素。在鉻鎳不銹鋼中，當鈦的加入量大于碳含量的5倍，或者鈮的加入量大于碳含量的8倍時，可以使絕大部分的碳存在于鈦或鈮的碳化物之中，因而使固溶碳的質量分數降到0.03％以下，這就能保證鉻在鋼中的有效固溶濃度。由于鉻在鋼中的有效固溶度得到保證，從而鋼的抗晶間腐蝕能力得到改善。鈮的質量分數達到0.5％～2.0％時，既能提高奧氏體鋼的熱強性，又能提高鋼的持久塑性。鈮在碳含量較低的奧氏體鋼中會促進近縫區和焊縫金屬產生裂紋，在鉻鎳奧氏體鋼中，鈮的質量分數應控制在1.0％的范圍內。這類鋼列人我國國家標準的牌號鋼板很多，如06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb等。

  上述合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)(su)對鋼的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)不(bu)是(shi)簡(jian)單的(de)(de)疊加(jia)(jia)，也(ye)不(bu)是(shi)相互抵消的(de)(de)。它們(men)相互之間有(you)時(shi)會發生新(xin)的(de)(de)物理(li)化(hua)學(xue)作(zuo)(zuo)用(yong)，往往會引起(qi)強化(hua)力(li)學(xue)性能(neng)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。各種(zhong)合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)(su)對不(bu)銹(xiu)鋼組(zu)織(zhi)結構和性能(neng)的(de)(de)影響(xiang)見表1-14，亦可見圖(tu)1-1、圖(tu)1-2。從(cong)(cong)表中(zhong)可以(yi)看出，合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)(su)對不(bu)銹(xiu)鋼組(zu)織(zhi)的(de)(de)影響(xiang)基本上分三(san)(san)大(da)類：第(di)一(yi)類是(shi)形(xing)成鐵素(su)(su)體的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，有(you)鉻、硅、鋁、鉬、鈦(tai)(tai)、鈮(ni)等(deng)；第(di)二類是(shi)形(xing)成奧氏體的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，有(you)碳(tan)(tan)(tan)、氮、鎳(nie)、錳、銅等(deng)，其(qi)中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)和氮的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)程度最(zui)大(da)；第(di)三(san)(san)類是(shi)形(xing)成碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，有(you)鈮(ni)、鈦(tai)(tai)、碳(tan)(tan)(tan)、鉻、鎢(wu)、錳、鉬等(deng)。加(jia)(jia)入銅、鋁、鈦(tai)(tai)、鈮(ni)、氮等(deng)元(yuan)(yuan)素(su)(su)能(neng)促使鋼產(chan)生彌散(san)硬化(hua)，從(cong)(cong)而提高鋼的(de)(de)熱強性。