各種不銹鋼中包含有Cr、Ni、Mn、Mo、Cu、Si、C、N、Nb等合金元素，它們對鋼的組織有不同的影響，Cr、Mo、Ti、Nb本身具有體心立方（bcc）晶格結構，加入鋼中使占α-Fe體心立方晶格結構穩定，因而是縮小γ區的元素，使A3上升，A4下降，見圖1-8（b）。在Fe-Cr合金中，Cr含量大于13％時就不出現高溫γ相區了。高鉻不銹鋼如Cr17，Cr25是屬于鐵素體不銹鋼，從高溫到室溫具有體心立方晶格結構，只有鐵素體單相。鉬、鈦、鈮等加入都縮小γ相區，使鐵素體含量增加。所以稱鉻、鉬、鈦、鈮等為鐵素體形成元素。
鎳(nie)、錳、銅等元素(su)本身具有(you)面心(xin)立方(fang)晶格結構，加入鋼中使A3下降、A4上升，擴大(da)γ相區，并且(qie)穩(wen)定γ-Fe，使高(gao)溫(wen)面心(xin)立方(fang)晶格結構的(de)奧氏體能夠穩(wen)定到室溫(wen)，沒(mei)有(you)相變產生(sheng)。但銅的(de)作用比(bi)鎳(nie)、錳小得(de)多，鎳(nie)、錳在一定溫(wen)度范圍內可與(yu)γ-Fe無限互溶。
1. Fe-Cr 不銹(xiu)鋼
不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)基本金相(xiang)組織可用Fe-Cr系(xi)(xi)列狀(zhuang)態圖表示，如圖1-8所(suo)示。在(zai)800～1200℃之間，在(zai)所(suo)謂(wei)的(de)(de)γ環形圈(quan)內，是以奧氏體相(xiang)（y）存(cun)在(zai)。γ相(xiang)急(ji)劇冷(leng)卻時，則變態為馬(ma)氏體相(xiang)。在(zai)γ環形圈(quan)外側，從高溫到常(chang)溫以穩定的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體相(xiang)（α）存(cun)在(zai)。馬(ma)氏體系(xi)(xi)列不(bu)(bu)銹鋼(gang)、鐵(tie)(tie)素體系(xi)(xi)列不(bu)(bu)銹鋼(gang)就(jiu)是含(han)有這些金相(xiang)組織的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。所(suo)以Fe-Cr系(xi)(xi)列不(bu)(bu)銹鋼(gang)一般(ban)不(bu)(bu)是馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)，就(jiu)是鐵(tie)(tie)素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)。
從圖1-8中可以看出，除了(le)在一定濃度、溫度范圍(wei)形成(cheng)。相(xiang)外(wai)，在相(xiang)當大的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)范圍(wei)內形成(cheng)α相(xiang)（鐵素(su)體）。仔細(xi)分(fen)析Fe-Cr相(xiang)圖的(de)(de)(de)(de)左(zuo)側部分(fen)，在鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)小(xiao)于8％時，隨鉻(ge)(ge)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增多，A4點降(jiang)(jiang)(jiang)低，A3點也降(jiang)(jiang)(jiang)低；鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)大于8％時，隨鉻(ge)(ge)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增多，A3點升高，A4點降(jiang)(jiang)(jiang)低，從而在鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)小(xiao)于12.5％的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內形成(cheng)封(feng)閉的(de)(de)(de)(de)γ圈。這(zhe)表明，鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)大于12.5％的(de)(de)(de)(de)Fe-Cr合金，就(jiu)不(bu)(bu)再(zai)出現γ相(xiang)。因而，高鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)銹鋼，如Cr17、Cr25、Cr28等，都是(shi)鐵素(su)體不(bu)(bu)銹鋼，這(zhe)些鋼從高溫到室(shi)溫都是(shi)體心(xin)立方（bcc）點陣，即不(bu)(bu)論加熱和(he)冷卻都不(bu)(bu)發生α→γ相(xiang)變。
2. Fe-Cr-Ni-Mn 不銹鋼
從(cong)冶(ye)金觀(guan)點(dian)來(lai)說，奧氏體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)無論(lun)對(dui)鋼(gang)廠(chang)還(huan)是對(dui)加工制造廠(chang)都是他們所希(xi)望和需要的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)結構。在(zai)不(bu)銹鋼(gang)中，可以(yi)使用其他奧氏體(ti)形成元素，如(ru)錳、氮(dan)、銅(tong)等來(lai)部分地代替鎳以(yi)保持其奧氏體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)。在(zai)由(you)于鎳的(de)(de)供應短(duan)缺的(de)(de)情況下，這種200類型的(de)(de)節鎳型鋼(gang)得到了極大的(de)(de)發展。這類鋼(gang)在(zai)卡(ka)車、拖車、汽車以(yi)及軌道交通(tong)等的(de)(de)制造中得到大量應用。
Fe-Cr-Mn三元(yuan)系(xi)中，既(ji)有(you)(you)縮(suo)小γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素Cr，又(you)有(you)(you)擴大γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素Ni或Mn，在這種情況下(xia)，不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)組織就要由給定成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)合(he)金在Fe-Cr-Mn相(xiang)(xiang)圖中的(de)(de)(de)(de)位置來確定。例如，在Fe-Cr-Mn三元(yuan)相(xiang)(xiang)圖的(de)(de)(de)(de)1000℃等溫截(jie)面(mian)上（圖1-9）可以看(kan)出(chu)，Mn擴大γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)(de)能力(li)比(bi)Ni小，含(han)(han)錳的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體溶解促成(cheng)(cheng)鐵(tie)素體的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素Cr的(de)(de)(de)(de)量(liang)最多只(zhi)有(you)(you)14％。Cr17Mn13鋼的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分示態點(dian)在γy+αα兩相(xiang)(xiang)區(qu)；由于含(han)(han)錳奧(ao)(ao)氏體有(you)(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)，在冷(leng)至室(shi)溫的(de)(de)(de)(de)過程中不發生相(xiang)(xiang)變，因而(er)得到的(de)(de)(de)(de)是奧(ao)(ao)氏體加鐵(tie)素體的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)組織。
在(zai)1955年，12Cr17Mn6Ni5N（201）型(xing)不銹鋼被AISI接(jie)納為標準成分。12Cr18Mn9Ni5N（202）型(xing)也被采用(yong)。
當把兩(liang)種(zhong)選(xuan)擇的(de)材料的(de)各種(zhong)性能進行比較(jiao)時，就會(hui)(hui)發(fa)現200系(xi)列具有(you)一些明顯的(de)優(you)點。200系(xi)列合(he)金較(jiao)高的(de)退火強度對某(mou)些用途是非常重要(yao)的(de)，而且在(zai)生產和加工中也會(hui)(hui)發(fa)現許(xu)多優(you)點。除此(ci)之外，200系(xi)列不銹(xiu)鋼的(de)價格(ge)也比300系(xi)列的(de)低(di)。
3. Fe-Cr-Ni 不(bu)銹鋼
Fe-Cr-Ni系列狀(zhuang)態(tai)圖如圖1-9所(suo)示。Ni是穩定奧氏(shi)體(ti)相（y）的元素(su)，30％Ni將γ區擴大至500～1450℃區間內(nei)。
Fe-Cr-Ni三元系中，既有(you)縮(suo)小γ相(xiang)區的(de)(de)(de)元素Cr，又(you)有(you)擴大γ相(xiang)區的(de)(de)(de)元素Ni或Mn，在這種情(qing)況下，不銹鋼的(de)(de)(de)組織就要由給定(ding)成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)合(he)金(jin)在Fe-Cr-Ni相(xiang)圖(tu)(tu)中的(de)(de)(de)位置來確定(ding)。例如，在Fe-Cr-Ni三元相(xiang)圖(tu)(tu)的(de)(de)(de)1100℃等溫截(jie)面(mian)上(shang)（圖(tu)(tu)1-10），Cr18Ni8的(de)(de)(de)成分(fen)(fen)示態點(dian)在γ相(xiang)區，于是，這種成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)鋼快冷至(zhi)室溫后，即可(ke)得到單相(xiang)奧(ao)氏體組織。
