決定（dìng）不鏽鋼性屬的元素隻有一種，這就是鉻，每種不鏽鋼都含有一定數量的鉻。迄今為止，還沒（méi）有不（bú）含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成（chéng）為決定不鏽鋼性能的（de）主要元素，根本的原（yuán）因（yīn）是向鋼中添加鉻作（zuò）為合金元素以（yǐ）後，促使其內部的矛盾（dùn）運動向（xiàng）有利於抵抗腐蝕破壞的方麵發展。這種變化可以從以下方麵得到說明：  
①鉻使（shǐ）鐵基固溶體的電極電位提（tí）高
②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化
       鈍化是由於陽極反應被阻止而引起金（jīn）屬與合金耐腐蝕性能被提高的（de）現象。構成金屬與合金鈍化（huà）的理論很多，主要（yào）有薄膜論、吸附論及電子排列論。
1-2. 碳在不鏽鋼中的兩重性
       碳是工業用鋼的主要元素之一，鋼的性能（néng）與組（zǔ）織在很大程度（dù）上決定於碳在鋼中的含（hán）量及其分布的形式，在不鏽鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不鏽鋼（gāng）中對組織的影響主要表現在兩方麵，一方麵（miàn）碳是穩定奧氏（shì）體的元素，並且（qiě）作用的程度很大（約為鎳的30倍），另一方麵由於碳和鉻的親（qīn）和力很大，與鉻形成（chéng）—係列複雜的（de）碳化物。所以，從強度與（yǔ）耐腐燭性能兩方麵來看，碳在不鏽鋼中的作（zuò）用是（shì）互相矛盾的。
       認識了（le）這一影響的規律，我們就可以從不同的使用要求出發，選擇不同含碳量的不鏽鋼。
         例如工業中應（yīng）用最廣泛的，也是（shì）最起碼的不鏽鋼——0Crl3～4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規定為12～14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以後（hòu）才決定的，目的即在於使碳與鉻結（jié）合成碳化鉻以後，固溶（róng）體中的含鉻量不（bú）致低於11.7％這一（yī）最低限度的含鉻量。
       就這五個鋼號來（lái）說由於含碳（tàn）量不同，強度與耐腐蝕性能也是有區（qū）別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐腐蝕性較好但強度低於3Crl3和4Cr13鋼，多用於製造結構零（líng）件，後兩個（gè）鋼號由於含碳較高而可獲（huò）得高的強度多用於製造彈簧、刀具等要（yào）求高強度及耐磨的零件。又如（rú）為了克服18－8鉻鎳不鏽（xiù）鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至0.03％以下，或者加（jiā）入比鉻和碳親和（hé）力更大的元（yuán）素（鈦（tài）或铌），使之不形成（chéng）碳化鉻，再如當（dāng）高硬度與耐磨性成為主要要求時（shí），我們可以（yǐ）在增加鋼（gāng）的含碳量的同時適（shì）當地提高含鉻量，做到既滿足硬度與耐磨性（xìng）的要求，又兼（jiān）顧—定的耐腐蝕功能，工業上用作軸承、量具與刃具有不鏽鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳（tàn）量雖高達（dá）0.85～0.95％，由於它們的（de）含鉻（gè）量也相應地提高了，所（suǒ）以仍（réng）保證（zhèng）了（le）耐腐蝕的要求。  
       總的來講，目前工業中（zhōng）獲得應用的不鏽鋼的含碳（tàn）量都是比較低的，大多數不鏽鋼的含碳量在（zài）0.1～0.4％之間，耐酸（suān）鋼則以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量大於0.4％的不鏽鋼僅占（zhàn）鋼號總數的（de）一小部分，這是因為在大多（duō）數使用條件（jiàn）下，不鏽鋼總是以耐腐蝕為主要目的（de）。此外，較低的含碳量也是出（chū）於某（mǒu）些工藝上的要求，如易於焊接及冷變形等。  
1-3. 鎳在不鏽鋼中的作用是在與鉻配合後才發揮出來的  
       鎳是優良（liáng）的耐腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而隻有含鎳27％時才使鋼在某些（xiē）介質中的耐腐蝕（shí）性能顯著改變（biàn）。所以鎳（niè）不能單獨構成不鏽鋼。但是鎳與鉻同時存在於不鏽鋼（gāng）中時，含鎳的不鏽鋼卻具有許多可（kě）貴的性能。  
       基（jī）於上麵的情（qíng）況可知，鎳作（zuò）為（wéi）合（hé）金元素在不鏽鋼中的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生（shēng）變化，從而使不鏽鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲（huò）得（dé）某些改善。  
1-4. 錳和氮可以代替鉻鎳不鏽鋼中鎳  
       鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多，但近幾十年來由於（yú）鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強鋼的大量發展與應用，以（yǐ）及化學工業日（rì）益發展對不鏽鋼的需要量越來越大，而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數地區，因此在世界範圍內出現了鎳在供（gòng）和需方麵的矛（máo）盾。所（suǒ）以在不鏽鋼與許多（duō）其他合金領域（如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中，特（tè）別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節鎳和以其（qí）他元素代鎳的科學研究與生產實踐，在這（zhè）方麵研究和應用比較多的是以錳和氮來代替不（bú）鏽鋼與耐熱鋼中的鎳。  
       錳對於奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一（yī）些，錳的作用不在於形成奧氏體，而是在於它降低鋼（gāng）的臨界淬火速度，在冷卻時增加奧氏體的穩定性，抑製（zhì）奧氏體的分解，使高溫下形成的奧（ào）氏體得以保（bǎo）持（chí）到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方麵，錳的作用不大，如鋼（gāng）中的 含錳量從0到10．4%變化，也不使鋼在空氣與酸中的耐腐（fǔ）蝕性能發生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的（de）作（zuò）用不大（dà），形成的氧（yǎng）化膜的防護作用也很低，所以工（gōng）業上雖有以錳合金化的奧氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它們不能作為不鏽鋼使用。 錳在鋼中穩定奧氏體的作（zuò）用（yòng）約為鎳的二分之一，即2％的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體，並且作（zuò）用的（de）程度比鎳還要（yào）大（dà）。例如，欲使含18％鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織，以錳和氮代鎳的低鎳不鏽鋼與元鎳的鉻錳氮不（bú）誘鋼，目前已在工業中獲（huò）得應用，有的已成功地代替了經典（diǎn）的18-8鉻鎳（niè）不鏽鋼。  
1-5.不鏽鋼中加鈦或铌（ní）是為了防止晶間腐蝕。
1-6.鉬和（hé）銅（tóng）可以提（tí）高某（mǒu）些不鏽鋼的耐腐（fǔ）蝕性能。  
1-7.其他元素（sù）對不鏽鋼（gāng）的性能和組織的影響  
       以上主要（yào）的九種元素對不鏽鋼的性能和（hé）組織（zhī）的影響，除這些元素對不鏽鋼性能與組織影響較大的元素以外，不（bú）鏽鋼中（zhōng）還含有（yǒu）一些其（qí）他的元素。有的是和一般（bān）鋼一樣為常存雜質元素，如矽、硫、磷等．也有的是為了某些特定的（de）目的而加入的，如鈷、硼、硒、稀土元素（sù）等。從不鏽鋼的耐（nài）腐蝕性能這（zhè）一主要（yào）性質（zhì）來說（shuō），這些元素相對於已討論的九種元素（sù），都是非主要方（fāng）麵（miàn）的，雖然如（rú）此，但也不能完全（quán）忽（hū）略，因為它們對不鏽鋼的性能與組織同樣也發生影響。  
    矽：是形成鐵素體（tǐ）的元素，在一般不鏽鋼中為常存雜質元素。  
    鈷：作為合金元素在鋼（gāng）中應用不多，這是因為鈷（gǔ）的價格高及其在其它方麵（如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等）有著更重要的用途。在一般不鏽鋼中加鈷作合金元素的也不（bú）多，常用不鏽鋼如9Crl7MoVCo鋼（含1.2-1.8％鈷）加鈷，目的並不在於提高（gāo）耐腐蝕性能而在於提（tí）高硬度，因為這（zhè）種不鏽鋼的主（zhǔ）要用途是製造切片機械刃（rèn）具、剪刀（dāo）及手術刀片等。
       硼：高鉻鐵素體不鏽鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0．005％硼，可使在沸騰的65％醋酸中的（de）耐腐蝕性能提高。加微量的硼（0.0006～0.0007％）可使（shǐ）奧（ào）氏體不鏽鋼的熱態塑性改善。少量的硼（péng）由於形成低熔點共晶體，使奧氏體鋼焊接（jiē）時產生（shēng）熱裂紋的傾向增大，但含有（yǒu）較多的硼（0．5～0．6％）時，反而可防止熱裂紋的產生。因為當（dāng）含有0．5～0．6％的硼時，形成奧氏體－硼化物兩（liǎng）相組織，使焊（hàn）縫的熔點降低。熔池的凝固溫度低於半溶化區時，母材在冷（lěng）卻時產生（shēng）的張應力，由處於液態．固態的焊縫金屬承受，此時是（shì）不致引起裂縫的，即使在近縫（féng）區（qū）形成（chéng）了裂紋，也可以為處於液態－固態的熔池金屬所填充。含硼的鉻鎳奧氏體不鏽鋼在原子能工業中有著特殊（shū）的用途。
       磷：在一般不鏽鋼中（zhōng）都是雜質元素，但其（qí）在奧氏體不鏽鋼中的危害（hài）性不像（xiàng）在一般鋼中那樣顯著，故含量可（kě）允許高一些，如有的資料提出可達0．06％，以利於冶煉控製。個別的含錳（měng）的奧氏體鋼的含磷量可達0．06％（如2Crl3NiMn9鋼）以至0.08％（如Cr14Mnl4Ni鋼）。利用磷對鋼的強化作用，也有加（jiā）磷作（zuò）為時效硬化不鏽（xiù）鋼的合金元素，PH17－10P鋼(含0．25％磷（lín）)乃PH－HNM鋼（含0．30磷）等。
       硫和硒：在一般不鏽鋼中也是常（cháng）有雜質元素。但向不鏽（xiù）鋼中加0．2～0．4％的硫，可提高不鏽鋼的切削性能，硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不鏽（xiù）鋼的切削性能，是因為它們降低不鏽鋼的韌性，例如一般18－8鉻鎳不鏽鋼的衝擊值可達30公斤/厘米2。含0．31％硫的18－8鋼（0．084％C、18．15％Cr、9．25％Ni）的衝擊值為1．8公斤（jīn）/平方厘米；含0。22％硒的18－8鋼（0．094％C、18．4％Cr、9％Ni）的衝擊值為3．24公斤/平方厘（lí）米。硫與硒均降低不鏽鋼的耐腐蝕性能（néng），所以實際應（yīng）用它們作為不鏽鋼的合金化元（yuán）素的很少。  
       稀土元素：稀土元素應用於（yú）不（bú）鏽鋼，目（mù）前主要在於改善工藝性能方麵。如向Crl7Ti鋼和（hé）Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素，可以消（xiāo）除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體（tǐ）和奧氏體－鐵素體不鏽鋼中加0．02～0．5％的（de）稀土元素（sù）（鈰鑭合金），可顯著改善鍛造性能。曾有一種含19．5%鉻、23％鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼，由於熱加工工藝（yì）性能在過去隻能生產鑄件，加（jiā）稀土元素後則（zé）可軋製成各種型材。