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)構(gou)成(cheng)不銹鋼(gang)(gang)。鎳對不銹鋼(gang)(gang)耐腐蝕的(de)(de)(de)影響(xiang)，只有它與鉻配合(he)時(shi)才能(neng)充分顯示出來。在含鉻18％的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)中加入9％的(de)(de)(de)鎳，就能(neng)使鋼(gang)(gang)在常溫(wen)下獲得單一(yi)奧氏體(ti)組織(zhi)，并可以提高鋼(gang)(gang)對非(fei)氧化性(xing)介質(zhi)（如：稀硫酸、鹽酸、磷酸等(deng)(deng)）的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)，并能(neng)改(gai)善鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊接和冷彎等(deng)(deng)的(de)(de)(de)工藝(yi)性(xing)能(neng)。


3. 錳和氮


  錳(meng)和(he)氮(dan)可代(dai)替(ti)鉻(ge)鎳不銹鋼中的(de)鎳。錳(meng)和(he)氮(dan)在不銹鋼中有與鎳相仿的(de)作(zuo)用。錳(meng)的(de)穩(wen)定奧氏(shi)(shi)體(ti)作(zuo)用為(wei)鎳的(de)二分之(zhi)一(yi)，而氮(dan)的(de)作(zuo)用比鎳大很多(duo)，約為(wei)鎳的(de)40倍左(zuo)右(you)。因而錳(meng)和(he)氮(dan)可代(dai)鎳獲得單(dan)一(yi)的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)組織。但錳(meng)的(de)加入(ru)會使(shi)含(han)鉻(ge)低(di)的(de)不銹鋼耐蝕性降(jiang)低(di)。同時，高錳(meng)奧氏(shi)(shi)體(ti)鋼不易(yi)加工。因此(ci)，在不銹鋼中不單(dan)獨使(shi)用錳(meng)，只用部(bu)分代(dai)替(ti)鎳。


4. 碳(tan)


  碳(tan)(tan)在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)具有兩(liang)重性。碳(tan)(tan)在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)及其(qi)分布的(de)(de)形式，在(zai)很大程度上左右(you)著(zhu)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)和組織(zhi)：①. 碳(tan)(tan)是(shi)(shi)穩定(ding)奧(ao)氏體元素，并作用(yong)的(de)(de)程度很大，約為鎳(nie)的(de)(de)30倍，含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)高的(de)(de)（馬氏體）不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，完全可(ke)以接受淬火強(qiang)化(hua)，從(cong)而(er)在(zai)機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)(neng)方面可(ke)大大提高它的(de)(de)強(qiang)度；②. 由(you)于碳(tan)(tan)和鉻(ge)(ge)的(de)(de)親和力(li)很大，在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)要占(zhan)用(yong)17倍碳(tan)(tan)量(liang)(liang)的(de)(de)鉻(ge)(ge)與(yu)它結合成碳(tan)(tan)化(hua)鉻(ge)(ge)。隨著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)的(de)(de)增加，則與(yu)碳(tan)(tan)形成碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)鉻(ge)(ge)越(yue)多，從(cong)而(er)顯(xian)著(zhu)降低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性。所以，從(cong)強(qiang)度與(yu)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng)(neng)兩(liang)方面來看，碳(tan)(tan)在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)作用(yong)是(shi)(shi)互相矛盾(dun)的(de)(de)。在(zai)實(shi)際應用(yong)中(zhong)，為了達(da)到耐(nai)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)目的(de)(de)，不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)一般較低，大多在(zai)0.1％左右(you)，為了進一步提高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)，特(te)別(bie)是(shi)(shi)抗晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)，常采(cai)用(yong)超(chao)低碳(tan)(tan)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)在(zai)0.03％甚至更低。


5. 鈦和鈮


  鈦和鈮能防止不銹鋼的晶間(jian)腐(fu)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)和(he)銅能(neng)提高(gao)某(mou)些不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)對某(mou)些介(jie)(jie)(jie)質(zhi)的(de)耐(nai)腐蝕性能(neng)。鉬(mu)和(he)銅能(neng)提高(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)對硫(liu)酸(suan)、醋酸(suan)等(deng)腐蝕介(jie)(jie)(jie)質(zhi)的(de)耐(nai)蝕能(neng)力(li)。鉬(mu)還能(neng)顯著提高(gao)對含(han)(han)氯離子的(de)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)（如鹽酸(suan)）以及有(you)機酸(suan)的(de)耐(nai)蝕能(neng)力(li)。但含(han)(han)鉬(mu)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)不(bu)宜在硝酸(suan)中(zhong)應用(yong)，含(han)(han)鉬(mu)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在沸騰的(de)65％硝酸(suan)中(zhong)的(de)腐蝕速度比不(bu)含(han)(han)鉬(mu)的(de)增加一(yi)倍(bei)；銅加入鉻錳氮不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)，會(hui)加速不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)晶間腐蝕。鉬(mu)對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)獲得(de)單一(yi)奧氏(shi)體(ti)組織(zhi)有(you)不(bu)利影(ying)響(xiang)，因此在含(han)(han)鉬(mu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)，為了(le)使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在熱處理后具有(you)單一(yi)的(de)奧氏(shi)體(ti)組織(zhi)。鎳在錳等(deng)元(yuan)素的(de)含(han)(han)量中(zhong)要相應提高(gao)。


7. 硅和(he)鋁


  硅(gui)(gui)和(he)鋁能(neng)(neng)(neng)提(ti)高(gao)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力(li)。硅(gui)(gui)對提(ti)高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用很顯(xian)著，含5％鉻(ge)(ge)(ge)及1％硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)，抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)可與12％鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)相(xiang)(xiang)等。如要(yao)(yao)使(shi)鋼(gang)(gang)在1000℃能(neng)(neng)(neng)抵抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)，含0.5％硅(gui)(gui)時需要(yao)(yao)22％的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)，如加(jia)入2.5％～3％的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)以(yi)(yi)后，只需要(yao)(yao)12％的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)就可以(yi)(yi)了(le)。有資料還介紹，向Cr15Ni20的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)2.5％的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)，抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)可相(xiang)(xiang)當于(yu)Cr15Ni60的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)合金。向高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)鋁也(ye)能(neng)(neng)(neng)使(shi)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)顯(xian)著提(ti)高(gao)，它(ta)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用與加(jia)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)功能(neng)(neng)(neng)相(xiang)(xiang)仿。向高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)硅(gui)(gui)和(he)鋁的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)：一是(shi)為了(le)進一步提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)；二是(shi)為了(le)節約用鉻(ge)(ge)(ge)。硅(gui)(gui)和(he)鋁對提(ti)高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用雖然很大，但也(ye)有很多缺點。最主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)是(shi)它(ta)使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶粒粗(cu)化(hua)(hua)和(he)脆性(xing)(xing)傾向增(zeng)大。


8. 鎢和釩(fan)


  鎢和釩加入鋼中，其主要作用(yong)是提高鋼的熱強性。


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；奧氏體不銹(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(qi)他(ta)元素


  除以上元(yuan)素外(wai)，有些不銹(xiu)鋼(gang)中還分別加入稀(xi)(xi)有金屬元(yuan)素和稀(xi)(xi)土元(yuan)素以改善鋼(gang)的性能。