1.  鉻、硅、鋁


  鉻、硅、鋁為形成鐵素體的元素，是不銹鋼獲得耐蝕性的主要合金元素。在碳鋼的基礎上加入足夠量的鉻［w（Cr）≥12％］，即可使鋼在氧化性介質中產生一種與基體組織牢固結合的鉻鐵氧化物（FeCr）2O3的鈍化膜；又能提高鋼在電介質中的電極電位，從而使化學穩定性得到提高。硅和鋁同樣能使鋼在氧化性介質中生成致密的保護膜，其中鋁的作用比鉻還明顯。在奧氏體型耐熱鋼中，這些元素均能提高其抗氧化性。在18-8型不銹鋼中，當硅的質量分數從0.4％提高到2.4％時，鋼在980℃時抗氧化性能提高22倍。如果硅含量過高，會嚴重惡化穩定奧氏體型鋼的焊接性，故必須嚴格控制硅在鋼中的含量。鋁在沉淀硬化體型不銹鋼中，可以提高其在室溫和高溫時的強度。


2. 鎳


  鎳(nie)為(wei)形(xing)成奧氏體(ti)的(de)(de)(de)元素。它能(neng)(neng)使(shi)合金(jin)表面鈍化，擴大鋼(gang)(gang)在(zai)酸(suan)(suan)(suan)中的(de)(de)(de)鈍化范圍(wei)，但不(bu)能(neng)(neng)改善其對稀硝酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性。它能(neng)(neng)提高(gao)(gao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)抗硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)等腐(fu)蝕介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)，是耐(nai)蝕鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)主要合金(jin)元素。如果單獨使(shi)用(yong)鎳(nie)作為(wei)不(bu)銹鋼(gang)(gang)合金(jin)元素，其質(zhi)(zhi)量分(fen)數要高(gao)(gao)達24％才能(neng)(neng)得到全奧氏體(ti)組織，但這極不(bu)經濟。而在(zai)低碳鉻(ge)不(bu)銹鋼(gang)(gang)［w（Cr）＞17％］的(de)(de)(de)基礎上，只(zhi)需加入質(zhi)(zhi)量分(fen)數為(wei)9％的(de)(de)(de)鎳(nie)，即可獲得耐(nai)蝕性好、綜(zong)(zong)合力學性能(neng)(neng)也好的(de)(de)(de)室溫下(xia)穩定的(de)(de)(de)奧氏體(ti)組織，既能(neng)(neng)滿足鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性要求，又能(neng)(neng)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫強度和抗氧(yang)化性能(neng)(neng)，使(shi)其成為(wei)一種具有良好綜(zong)(zong)合性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種。


3. 鉬(mu)和(he)銅


  鉬是(shi)(shi)形成鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)元素(su)。在(zai)鉻(ge)不(bu)銹鋼中(zhong)加入(ru)鉬，可以提高(gao)鋼在(zai)非氧化性介質中(zhong)的(de)(de)穩定性。它的(de)(de)獨(du)特之處是(shi)(shi)能(neng)抵(di)抗氯離子（Cl-）產生的(de)(de)點腐蝕(shi)；同時(shi)(shi)也能(neng)提高(gao)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)型鋼的(de)(de)熱強性，改善(shan)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼短(duan)時(shi)(shi)塑(su)性和持久塑(su)性，對(dui)焊接有(you)利(li)。但是(shi)(shi)鉬的(de)(de)加入(ru)將會(hui)縮小鋼中(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)相區，使奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼中(zhong)出(chu)現(xian)鐵(tie)素(su)體(ti)相。為(wei)此，在(zai)含鉬的(de)(de)單相奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)，相應的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形成元素(su)，如鎳、錳(meng)、氮等(deng)的(de)(de)含量略有(you)增加，目的(de)(de)是(shi)(shi)維持其全奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織。對于雙(shuang)相不銹鋼，鉬促成鐵素體，對提高耐點腐蝕性能和抗應力腐蝕性能都是有益的。但鉬含量過多則會降低奧氏體型不銹鋼的韌性。


  在鉻鎳不銹鋼中加入銅能促使鋼產生彌散硬化組織，提高鋼的熱強性。與鉬配合使用，可進一步提高鉻鎳不銹鋼在稀硫酸中的耐蝕性。列入我國國家標準的牌號鋼板有06Cr18Ni12Mo2Cu2、022Cr23Ni4MoCuN等。


4. 錳和氮(dan)


  錳和(he)氮(dan)(dan)(dan)(dan)對提高(gao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)蝕性沒有直接影(ying)響，但它們都(dou)是促進和(he)穩定奧氏體的(de)有效元素，其中(zhong)氮(dan)(dan)(dan)(dan)比錳的(de)作(zuo)用更為明顯。當錳含量過高(gao)時，對鉻含量較低(di)的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)蝕性不(bu)利，還會使鑄鋼(gang)(gang)件產(chan)生氣(qi)孔，同時增加硬度，給鋼(gang)(gang)的(de)冷加工帶來困難。氮(dan)(dan)(dan)(dan)與碳(tan)共同作(zuo)用能提高(gao)奧氏體型(xing)鋼(gang)(gang)的(de)熱強(qiang)性，氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)強(qiang)化作(zuo)用在于時效過程中(zhong)形成(cheng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化合物和(he)碳(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化合物。列人我國國家標(biao)準(zhun)含有氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)牌(pai)號鋼(gang)(gang)板有022Cr17Ni7N、022Cr25Ni22Mo2N等(deng)。


5. 鈦和鈮


  鈦和鈮是比鉻更易與碳結合形成穩定碳化物的元素。在鉻鎳不銹鋼中，當鈦的加入量大于碳含量的5倍，或者鈮的加入量大于碳含量的8倍時，可以使絕大部分的碳存在于鈦或鈮的碳化物之中，因而使固溶碳的質量分數降到0.03％以下，這就能保證鉻在鋼中的有效固溶濃度。由于鉻在鋼中的有效固溶度得到保證，從而鋼的抗晶間腐蝕能力得到改善。鈮的質量分數達到0.5％～2.0％時，既能提高奧氏體鋼的熱強性，又能提高鋼的持久塑性。鈮在碳含量較低的奧氏體鋼中會促進近縫區和焊縫金屬產生裂紋，在鉻鎳奧氏體鋼中，鈮的質量分數應控制在1.0％的范圍內。這類鋼列人我國國家標準的牌號鋼板很多，如06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb等。



  上述合(he)金元素對鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)作用(yong)不是(shi)(shi)簡單的(de)(de)(de)疊加(jia)，也不是(shi)(shi)相(xiang)互抵(di)消(xiao)的(de)(de)(de)。它們相(xiang)互之間有時(shi)會發生(sheng)新的(de)(de)(de)物理化(hua)學作用(yong)，往(wang)往(wang)會引起強化(hua)力學性(xing)能的(de)(de)(de)作用(yong)。各(ge)種合(he)金元素對不銹鋼(gang)(gang)(gang)組織結(jie)構和性(xing)能的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)見(jian)表1-14，亦可(ke)見(jian)圖(tu)1-1、圖(tu)1-2。從(cong)表中可(ke)以看出，合(he)金元素對不銹鋼(gang)(gang)(gang)組織的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)基本(ben)上分三大類：第一類是(shi)(shi)形(xing)成鐵(tie)素體的(de)(de)(de)元素，有鉻、硅、鋁(lv)、鉬、鈦(tai)、鈮(ni)(ni)等(deng)；第二類是(shi)(shi)形(xing)成奧(ao)氏體的(de)(de)(de)元素，有碳(tan)、氮(dan)、鎳、錳(meng)、銅等(deng)，其中碳(tan)和氮(dan)的(de)(de)(de)作用(yong)程度(du)最(zui)大；第三類是(shi)(shi)形(xing)成碳(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)元素，有鈮(ni)(ni)、鈦(tai)、碳(tan)、鉻、鎢、錳(meng)、鉬等(deng)。加(jia)入銅、鋁(lv)、鈦(tai)、鈮(ni)(ni)、氮(dan)等(deng)元素能促使鋼(gang)(gang)(gang)產生(sheng)彌(mi)散硬(ying)化(hua)，從(cong)而提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)熱(re)強性(xing)。