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、錳、銅(tong)等元素本身(shen)具有(you)面(mian)心(xin)立方(fang)晶格結構(gou)，加(jia)入(ru)鋼(gang)中使A3下降、A4上(shang)升，擴大γ相區，并(bing)且穩(wen)定γ-Fe，使高溫(wen)面(mian)心(xin)立方(fang)晶格結構(gou)的(de)奧氏(shi)體能夠穩(wen)定到(dao)室溫(wen)，沒有(you)相變產生。但銅(tong)的(de)作用比鎳、錳小得多，鎳、錳在一(yi)定溫(wen)度范(fan)圍(wei)內可與(yu)γ-Fe無限(xian)互(hu)溶(rong)。

1. Fe-Cr 不銹鋼(gang)

  不銹鋼(gang)的(de)基本金相(xiang)組(zu)(zu)織可用Fe-Cr系(xi)(xi)列(lie)狀態(tai)圖表示，如圖1-8所示。在800～1200℃之間，在所謂的(de)γ環(huan)形圈(quan)內，是以奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)（y）存在。γ相(xiang)急(ji)劇冷(leng)卻(que)時，則(ze)變態(tai)為馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)。在γ環(huan)形圈(quan)外側，從高溫(wen)到(dao)常溫(wen)以穩定(ding)的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)（α）存在。馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)列(lie)不銹鋼(gang)、鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)列(lie)不銹鋼(gang)就(jiu)是含有這些金相(xiang)組(zu)(zu)織的(de)不銹鋼(gang)。所以Fe-Cr系(xi)(xi)列(lie)不銹鋼(gang)一般不是馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)，就(jiu)是鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)。

  從(cong)圖1-8中(zhong)可以看出(chu)，除了在(zai)一定濃度、溫(wen)度范(fan)圍形成(cheng)。相(xiang)(xiang)外(wai)，在(zai)相(xiang)(xiang)當大(da)的(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量范(fan)圍內形成(cheng)α相(xiang)(xiang)（鐵素體(ti)）。仔細分(fen)析Fe-Cr相(xiang)(xiang)圖的(de)(de)左側部分(fen)，在(zai)鉻(ge)含(han)(han)量小于8％時，隨(sui)(sui)鉻(ge)量的(de)(de)增(zeng)多，A4點(dian)降(jiang)低(di)(di)，A3點(dian)也降(jiang)低(di)(di)；鉻(ge)含(han)(han)量大(da)于8％時，隨(sui)(sui)鉻(ge)量的(de)(de)增(zeng)多，A3點(dian)升(sheng)高，A4點(dian)降(jiang)低(di)(di)，從(cong)而在(zai)鉻(ge)含(han)(han)量小于12.5％的(de)(de)范(fan)圍內形成(cheng)封閉的(de)(de)γ圈。這表明，鉻(ge)含(han)(han)量大(da)于12.5％的(de)(de)Fe-Cr合(he)金，就不再(zai)出(chu)現γ相(xiang)(xiang)。因而，高鉻(ge)不銹鋼(gang)，如Cr17、Cr25、Cr28等(deng)，都是鐵素體(ti)不銹鋼(gang)，這些鋼(gang)從(cong)高溫(wen)到室溫(wen)都是體(ti)心立方（bcc）點(dian)陣，即不論加熱(re)和(he)冷卻(que)都不發(fa)生α→γ相(xiang)(xiang)變(bian)。

2. Fe-Cr-Ni-Mn 不(bu)銹鋼

  從冶金觀點來說(shuo)，奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織(zhi)無論對鋼(gang)廠還(huan)是對加(jia)工制造廠都是他們(men)所希(xi)望和需要(yao)的組織(zhi)結構。在不銹鋼(gang)中，可以(yi)(yi)使用(yong)(yong)其他奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形成元素(su)，如錳、氮、銅等(deng)來部分(fen)地代(dai)替鎳(nie)(nie)以(yi)(yi)保(bao)持其奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織(zhi)。在由于鎳(nie)(nie)的供應短缺的情況下，這種200類型的節鎳(nie)(nie)型鋼(gang)得到(dao)(dao)了(le)極(ji)大(da)的發展。這類鋼(gang)在卡(ka)車、拖車、汽車以(yi)(yi)及軌道(dao)交通等(deng)的制造中得到(dao)(dao)大(da)量應用(yong)(yong)。

  Fe-Cr-Mn三(san)元系中(zhong)，既有縮小(xiao)γ相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)元素(su)(su)Cr，又(you)有擴大γ相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)元素(su)(su)Ni或Mn，在這種情況下，不銹鋼的(de)(de)(de)組織(zhi)就要(yao)由(you)給(gei)定成分的(de)(de)(de)合金在Fe-Cr-Mn相(xiang)(xiang)(xiang)圖中(zhong)的(de)(de)(de)位置來確定。例(li)如，在Fe-Cr-Mn三(san)元相(xiang)(xiang)(xiang)圖的(de)(de)(de)1000℃等(deng)溫截(jie)面上（圖1-9）可以看出(chu)，Mn擴大γ相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)能力比Ni小(xiao)，含(han)(han)錳的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)溶解促成鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)元素(su)(su)Cr的(de)(de)(de)量最(zui)多只(zhi)有14％。Cr17Mn13鋼的(de)(de)(de)成分示態(tai)點在γy+αα兩相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)；由(you)于含(han)(han)錳奧(ao)(ao)氏體(ti)有足夠(gou)的(de)(de)(de)穩定性，在冷至室溫的(de)(de)(de)過程(cheng)中(zhong)不發(fa)生相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)，因而得到的(de)(de)(de)是奧(ao)(ao)氏體(ti)加鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)組織(zhi)。

  在1955年，12Cr17Mn6Ni5N（201）型不銹鋼被AISI接納為標準成分。12Cr18Mn9Ni5N（202）型也被采(cai)用。

  當把兩種選(xuan)擇的(de)材料的(de)各種性能進行比(bi)較時，就(jiu)會發(fa)現(xian)(xian)200系列(lie)具有一些明(ming)顯(xian)的(de)優點(dian)(dian)。200系列(lie)合金較高的(de)退火強度對某些用途(tu)是非常重要的(de)，而且在(zai)生產和加工中也會發(fa)現(xian)(xian)許多優點(dian)(dian)。除此之外(wai)，200系列(lie)不銹(xiu)鋼的(de)價格也比(bi)300系列(lie)的(de)低。

3. Fe-Cr-Ni 不(bu)銹鋼

  Fe-Cr-Ni系列(lie)狀態(tai)圖(tu)如圖(tu)1-9所示(shi)。Ni是穩定奧(ao)氏(shi)體相（y）的元素(su)，30％Ni將γ區(qu)擴大(da)至500～1450℃區(qu)間內。

  Fe-Cr-Ni三元(yuan)(yuan)系中，既有縮小γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素Cr，又(you)有擴大γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素Ni或Mn，在(zai)這(zhe)種情況下，不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)組織(zhi)就要由給定成(cheng)分(fen)的(de)(de)合金在(zai)Fe-Cr-Ni相(xiang)(xiang)圖(tu)中的(de)(de)位置來(lai)確定。例如，在(zai)Fe-Cr-Ni三元(yuan)(yuan)相(xiang)(xiang)圖(tu)的(de)(de)1100℃等溫(wen)截面(mian)上（圖(tu)1-10），Cr18Ni8的(de)(de)成(cheng)分(fen)示態點在(zai)γ相(xiang)(xiang)區(qu)，于是，這(zhe)種成(cheng)分(fen)的(de)(de)鋼(gang)快冷至室溫(wen)后，即可得到單(dan)相(xiang)(xiang)奧氏體(ti)組織(zhi)。