形成不銹鋼的性能和組織，主要是由各種元素決定的。由于這些元素的加入，導致鋼的內部組織發生變化，從而使鋼具有特殊的性能。


1. 鉻(ge)


  鉻是構成不銹鋼的基本元素。鉻是決定不(bu)銹鋼耐腐(fu)蝕性能(neng)的最基本元素。鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜；鉻還能有效地提高鋼的電極電位。當含鉻量不低于12.5％時，可使鋼的電極電位發生突變，由負電位升到正的電極電位。因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高，鋼的耐蝕性能越好。當含鉻量達到25％、37.5％時，會發生第二次、第三次的突變，使鋼具有更高的耐腐蝕性能。


2. 鎳


  鎳(nie)(nie)單獨不能(neng)構成不銹(xiu)鋼。鎳(nie)(nie)對不銹(xiu)鋼耐(nai)腐蝕的影(ying)響(xiang)，只有它(ta)與鉻配合時才(cai)能(neng)充分顯示(shi)出(chu)來(lai)。在含鉻18％的鋼中加(jia)入(ru)9％的鎳(nie)(nie)，就(jiu)能(neng)使鋼在常(chang)溫(wen)下(xia)獲得單一奧氏體組織(zhi)，并可以(yi)提高鋼對非氧(yang)化性介質(zhi)（如：稀硫酸、鹽酸、磷酸等）的耐(nai)蝕性，并能(neng)改善鋼的焊(han)接和冷彎等的工藝性能(neng)。


3. 錳和(he)氮(dan)


  錳(meng)(meng)(meng)和氮可代(dai)替(ti)(ti)鉻(ge)(ge)鎳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)鎳。錳(meng)(meng)(meng)和氮在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中有與(yu)鎳相仿的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用。錳(meng)(meng)(meng)的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)奧氏體(ti)作(zuo)(zuo)用為鎳的(de)(de)(de)(de)(de)二分之一，而(er)氮的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用比(bi)鎳大很多，約為鎳的(de)(de)(de)(de)(de)40倍左(zuo)右。因而(er)錳(meng)(meng)(meng)和氮可代(dai)鎳獲得單(dan)一的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)組織。但錳(meng)(meng)(meng)的(de)(de)(de)(de)(de)加入會使(shi)含鉻(ge)(ge)低的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐蝕性降低。同(tong)時，高錳(meng)(meng)(meng)奧氏體(ti)鋼(gang)不(bu)易(yi)加工(gong)。因此，在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中不(bu)單(dan)獨使(shi)用錳(meng)(meng)(meng)，只用部(bu)分代(dai)替(ti)(ti)鎳。


4. 碳


  碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)具有兩(liang)重(zhong)性(xing)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)及其分布的(de)(de)形(xing)(xing)式，在(zai)很大(da)(da)程(cheng)度(du)(du)上左(zuo)右著不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)和(he)組(zu)織：①. 碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)穩定(ding)奧氏體(ti)元素，并作用(yong)的(de)(de)程(cheng)度(du)(du)很大(da)(da)，約為(wei)(wei)鎳的(de)(de)30倍(bei)，含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)高的(de)(de)（馬氏體(ti)）不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，完(wan)全可以(yi)(yi)接(jie)受淬火強化(hua)，從(cong)而在(zai)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)方面(mian)可大(da)(da)大(da)(da)提高它的(de)(de)強度(du)(du)；②. 由于(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)鉻的(de)(de)親和(he)力很大(da)(da)，在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)要(yao)占用(yong)17倍(bei)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)的(de)(de)鉻與(yu)它結合成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)鉻。隨(sui)著鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)的(de)(de)增加(jia)，則與(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)形(xing)(xing)成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)鉻越多，從(cong)而顯(xian)著降低鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)。所以(yi)(yi)，從(cong)強度(du)(du)與(yu)耐腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)兩(liang)方面(mian)來看，碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)作用(yong)是(shi)互相矛盾(dun)的(de)(de)。在(zai)實際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，為(wei)(wei)了(le)達(da)到耐腐蝕的(de)(de)目的(de)(de)，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)一般較低，大(da)(da)多在(zai)0.1％左(zuo)右，為(wei)(wei)了(le)進一步提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐腐蝕能(neng)(neng)(neng)力，特別(bie)是(shi)抗晶間腐蝕的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力，常采用(yong)超低碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)在(zai)0.03％甚至更低。


5. 鈦和鈮


  鈦和鈮能防止不銹鋼的晶間腐蝕。不銹鋼加熱到450～800℃時，常常由于在晶界析出鉻的碳化物而使晶界附近的含鉻量下降形成貧鉻區，導致晶界附近的電極電位下降，從而引起電化學腐蝕。這種腐蝕叫作晶間腐蝕。常見的如在焊縫附近的熱影響區內發生的晶間腐蝕。而鈦和鈮是強碳化物形成元素，它們與碳的親和力比鉻大得多，鋼中加入鈦或鈮，就能使鋼中的碳首先與鈦或鈮形成碳化物，而不與鉻形成碳化物，從而保證晶界附近不致因貧鉻而產生晶間腐蝕。因此，鈦和鈮常用來固定鋼中的碳，提高不銹鋼抗晶間腐蝕的能力，并改善鋼的焊接性能。鈦或鈮的加入量要根據含碳量而定，一般地，鈦的加入量為含碳量的5倍，鈮為碳的8倍。


6. 鉬和銅


  鉬(mu)(mu)和銅能(neng)(neng)提高某些不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)對(dui)某些介(jie)質的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)(neng)。鉬(mu)(mu)和銅能(neng)(neng)提高不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)對(dui)硫酸(suan)(suan)、醋(cu)酸(suan)(suan)等腐蝕(shi)介(jie)質的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)能(neng)(neng)力。鉬(mu)(mu)還能(neng)(neng)顯著提高對(dui)含(han)(han)氯離子的(de)(de)介(jie)質（如鹽酸(suan)(suan)）以及有機酸(suan)(suan)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)能(neng)(neng)力。但含(han)(han)鉬(mu)(mu)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)宜在(zai)(zai)硝(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)應(ying)用，含(han)(han)鉬(mu)(mu)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)沸騰的(de)(de)65％硝(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)腐蝕(shi)速度比(bi)不(bu)(bu)含(han)(han)鉬(mu)(mu)的(de)(de)增加(jia)一(yi)倍；銅加(jia)入鉻錳(meng)氮不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)，會加(jia)速不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)晶間腐蝕(shi)。鉬(mu)(mu)對(dui)鋼(gang)獲得單一(yi)奧氏(shi)體組(zu)織有不(bu)(bu)利影響，因此在(zai)(zai)含(han)(han)鉬(mu)(mu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)，為了使鋼(gang)在(zai)(zai)熱(re)處理后具有單一(yi)的(de)(de)奧氏(shi)體組(zu)織。鎳在(zai)(zai)錳(meng)等元(yuan)素(su)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)中(zhong)(zhong)(zhong)要相應(ying)提高。


7. 硅和鋁(lv)


  硅和鋁(lv)(lv)(lv)(lv)能(neng)提高(gao)(gao)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧化能(neng)力(li)(li)。硅對提高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)抗(kang)(kang)(kang)氧化能(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)很(hen)(hen)顯著，含(han)5％鉻(ge)(ge)及1％硅的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)，抗(kang)(kang)(kang)氧化的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)可(ke)(ke)與12％鉻(ge)(ge)鋼(gang)相等(deng)。如要(yao)(yao)(yao)使鋼(gang)在1000℃能(neng)抵抗(kang)(kang)(kang)氧化，含(han)0.5％硅時需要(yao)(yao)(yao)22％的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)，如加(jia)(jia)入(ru)2.5％～3％的(de)(de)(de)(de)硅以后，只需要(yao)(yao)(yao)12％的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)就可(ke)(ke)以了。有資料還介紹，向Cr15Ni20的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳(nie)鋼(gang)中加(jia)(jia)2.5％的(de)(de)(de)(de)硅，抗(kang)(kang)(kang)氧化性(xing)能(neng)可(ke)(ke)相當(dang)于Cr15Ni60的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳(nie)合金。向高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)中加(jia)(jia)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)也能(neng)使抗(kang)(kang)(kang)氧化性(xing)能(neng)顯著提高(gao)(gao)，它的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)與加(jia)(jia)硅的(de)(de)(de)(de)功能(neng)相仿。向高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)中加(jia)(jia)硅和鋁(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)：一(yi)(yi)是(shi)為(wei)了進(jin)一(yi)(yi)步提高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧化性(xing)能(neng)；二是(shi)為(wei)了節約(yue)用(yong)鉻(ge)(ge)。硅和鋁(lv)(lv)(lv)(lv)對提高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)抗(kang)(kang)(kang)氧化性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)雖然(ran)很(hen)(hen)大，但也有很(hen)(hen)多缺(que)點。最主要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)是(shi)它使鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒粗化和脆性(xing)傾向增大。


8. 鎢和(he)釩


  鎢和釩加(jia)入鋼中，其主(zhu)要作用是(shi)提(ti)高鋼的熱強性。


9. 硼


  高鉻鐵素體不銹鋼（Cr17Mo2Ti）中加0.005％的硼，可使鋼在沸騰的65％醋酸中的耐腐蝕性能提高；奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼中加入微量（0.0006％～0.0007％）的硼，可使鋼的熱態塑性改善；硼對提高鋼的熱強性有良好的作用，可使不銹鋼的熱強性顯著提高；含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。但不銹鋼中含硼會使鋼的塑性和沖擊韌性降低。


10. 其他元(yuan)素


  除(chu)以(yi)上元(yuan)素外，有(you)些不銹鋼(gang)中還分別加入稀有(you)金屬元(yuan)素和稀土元(yuan)素以(yi)改善鋼(gang)的(de)性能(neng)。