1、鎳Ni：鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu)。在不銹鋼中增加鎳的一個主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu)，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。普通碳鋼的晶體結(jié)構(gòu)稱為鐵氧體，呈體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)，加入鎳，促使晶體結(jié)構(gòu)從體心立方(BCC) 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎?FCC)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)被稱為奧氏體。然而，鎳并不是唯一具有此種性質(zhì)的元素。常見的奧氏體形成元素有：鎳、碳、氮、錳、銅。這些元素在形成奧氏體方面的相對重要性對于預測不銹鋼的晶體結(jié)構(gòu)具有重要意義。目前，人們已經(jīng)研究出很多公式來表述奧氏體形成元素的相對重要性，最著名的是下面的公式：

奧氏體形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%

從這個等式可以看出：碳是一種較強的奧氏體形成元素，其形成奧氏體的能力是鎳的30倍，但是它不能被添加到耐腐蝕的不銹鋼中，因為在焊接后它會造成敏化腐蝕和隨后的晶間腐蝕問題。氮元素形成奧氏體的能力也是鎳的30倍，但是它是氣體，想要不造成多孔性的問題，只能在不銹鋼中添加數(shù)量有限的氮。添加錳和銅會造成煉鋼過程中耐火生命減少和焊接的問題。

從鎳等式中可以看出，添加錳對于形成奧氏體并不非常有效，但是添加錳可以使更多的氮溶解到不銹鋼中，而氮正是一種非常強的奧氏體形成元素。在200系列的不銹鋼中，正是用足夠的錳和氮來代替鎳形成100%的奧氏體結(jié)構(gòu)，鎳的含量越低，所需要加入的錳和氮數(shù)量就越高。例如在201型不銹鋼中，只含有4.5%的鎳，同時含有0.25%的氮。由鎳等式可知這些氮在形成奧氏體的能力上相當于7.5%的鎳，所以同樣可以形成100%奧氏體結(jié)構(gòu)。這也是200系列不銹鋼的形成原理。在有些不符合標準的200系列不銹鋼中，由于不能加入足夠數(shù)量的錳和氮，為了形成100%的奧氏體結(jié)構(gòu)，人為的減少了鉻的加入量，這必然導致了不銹鋼抗腐蝕能力的下降。

在不銹鋼中，有兩種相反的力量同時作用：鐵素體形成元素不斷形成鐵素體，奧氏體形成元素不斷形成奧氏體。最終的晶體結(jié)構(gòu)取決于兩類添加元素的相對數(shù)量。鉻是一種鐵素體形成元素，所以鉻在不銹鋼晶體結(jié)構(gòu)的形成上和奧氏體形成元素之間是一種競爭關(guān)系。因為鐵和鉻都是鐵素體形成元素，所以400系列不銹鋼是完全鐵素體不銹鋼，具有磁性。在把奧氏體形成元素-鎳加入到鐵-鉻不銹鋼的過程中，隨著鎳成分增加，形成的奧氏體也會逐漸增加，直至所有的鐵素體結(jié)構(gòu)都被轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體結(jié)構(gòu)，這樣就形成了300系列不銹鋼。如果僅添加一半數(shù)量的鎳，就會形成50%的鐵素體和50%的奧氏體，這種結(jié)構(gòu)被稱為雙相不銹鋼。

400系列不銹鋼是一種鐵、碳合鉻的合金。這種不銹鋼具有馬氏體結(jié)構(gòu)和鐵元素，因此具有正常的磁特性。400系列不銹鋼具有很強的抗高溫氧化能力，而且與碳鋼相比，其物理特性和機械特性都有進一步的改善。大多數(shù)400系列不銹鋼都可以進行熱處理。

300系列不銹鋼是一種含有鐵、碳、鎳和鉻的合金材料，一種無磁性不銹鋼材料，比400系列不銹鋼具有更好的可鍛特性。由于300系列不銹鋼的奧氏體結(jié)構(gòu)，因此它在許多環(huán)境中具有很強的抗腐蝕性能，具有很好的抗金屬超應力引起的腐蝕所造成的斷裂的性能，而且其材料特性不受熱處理的影響。是主要奧氏體形成元素，能減緩鋼的腐蝕現(xiàn)象及在加熱時晶粒的長大鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu)。在不銹鋼中增加鎳的一個主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu)，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。普通碳鋼的晶體結(jié)構(gòu)稱為鐵氧體，呈體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)，加入鎳，促使晶體結(jié)構(gòu)從體心立方(BCC) 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎?FCC)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)被稱為奧氏體。然而，鎳并不是唯一具有此種性質(zhì)的元素。常見的奧氏體形成元素有：鎳、碳、氮、錳、銅。這些元素在形成奧氏體方面的相對重要性對于預測不銹鋼的晶體結(jié)構(gòu)具有重要意義。目前，人們已經(jīng)研究出很多公式來表述奧氏體
形成元素的相對重要性，最著名的是下面的公式：

奧氏體形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%

從這個等式可以看出：碳是一種較強的奧氏體形成元素，其形成奧氏體的能力是鎳的30倍，但是它不能被添加到耐腐蝕的不銹鋼中，因為在焊接后它會造成敏化腐蝕和隨后的晶間腐蝕問題。氮元素形成奧氏體的能力也是鎳的30倍，但是它是氣體，想要不造成多孔性的問題，只能在不銹鋼中添加數(shù)量有限的氮。添加錳和銅會造成煉鋼過程中耐火生命減少和焊接的問題。

2、碳C：含碳量增加可提高強度。碳可以與不銹鋼中的其它元素形成化合物Cr23C6、NbC、TiC、TaC等碳化物。對耐腐蝕性而言，當固溶奧氏體中的碳與鉻形成Cr23C6析出時，使鋼對晶間腐蝕、點腐蝕的敏感性急劇上升，因此對耐腐蝕要求高的設備，要采用含碳量低的（在0.03%以下）的不銹鋼。是強奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強度，另外碳對耐腐蝕性也有不利的影響

3、錳Mn：可改善耐高溫強度，錳一般在不銹鋼中，使腐蝕性和耐氧化性下降。

4、鉻Cr:鉻是不銹鋼的基本成分，不銹鋼保持鈍態(tài)要求含鉻量大于12%。增加含鉻量，對提高鋼對氧化性酸的耐腐蝕性極為有效，同時也使耐點腐蝕性提高。是主要鐵素體形成元素，鉻與氧結(jié)合能生成耐腐蝕的Cr2O3鈍化膜，是不銹鋼保持耐蝕性的基本元素之一，鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復能力，一般不銹鋼中的鉻含量必須在12%以上；

5、鎳Ni：鎳是奧氏體不銹鋼的基本元素之一。隨著含鎳量的提高，奧氏體鋼的硬度，抗拉強度下降，韌性提高，耐應力腐蝕性能提高。含鎳量低的奧氏體不銹鋼是不穩(wěn)定的。進行冷加工后，奧氏體顯著硬化，韌性下降。鎳對非氧化性酸及中性氯化物溶液有顯著的耐腐蝕性。但對高溫含硫氣體是不耐腐蝕的。

6、鉬Mo:鉬能使不銹鋼的基體強化，并提高鋼的高溫強度和蠕變性能。鉬的加入使不銹鋼的鈍化膜穩(wěn)定，能提高耐腐蝕性。特別在氯化物溶液中，鉬能改善耐點腐蝕的性能，并有效地抑制縫隙腐蝕。是碳化物形成元素，所形成的碳化物極為穩(wěn)定，能阻止奧氏體加熱時的晶粒長大，減小鋼的過熱敏感性，另外鉬元素能使鈍化膜更致密牢固，從而有效提高不銹鋼的耐Cl-腐蝕性；含Mo不銹鋼一般不用于耐硝酸腐蝕。不含Mo的不銹鋼，是不能用于耐硫酸腐蝕，而含Mo2-3%的316系列，是耐硫酸腐蝕的最低牌號，含Mo雙相鋼也相當或優(yōu)于316系列；隨硫酸濃度的提高，需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。

7、鈦Ti、鈮Nb:可防止晶間腐蝕，提高不銹鋼的高溫強度。鈦的析出物使得鋼的耐點腐蝕性能顯著降低。是強碳化物形成元素，能提高鋼的耐晶間腐蝕能力。但碳化鈦對不銹鋼的表面質(zhì)量有不利影響，因此在表面要求較高的不銹鋼中一般通過添加鈮來改善性能。

8、銅Cu:在耐腐蝕方面，增加對非氧化性酸的耐腐蝕性。減少對點腐蝕的敏感性。塑性好，冷加工性能優(yōu)良。

9、氮N：添加了氮以改善蠕變性能并使這種鋼成為完全的奧氏體。氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價且非常有益的合金元素。對氮的強化作用，降低鋼的晶間腐蝕敏感性，改善鋼的耐蝕性，特別是改善鋼的耐點蝕等方面的機理，正在進行深入的研究工作

10、鐵Fe：是不銹鋼的基本金屬元素；

11、磷、硫（P、S）：是不銹鋼中的有害元素，對不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會產(chǎn)生不利影響。

12、硅Si：隨硫酸濃度的提高，需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。

(關(guān)鍵字：元素 不銹鋼)