形成不(bu)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


  鉻是構成不銹鋼的基本元素。鉻是決定不銹鋼(gang)耐腐(fu)蝕性能的最基本元素。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


  鎳單獨(du)不能(neng)構成(cheng)不銹(xiu)鋼(gang)。鎳對不銹(xiu)鋼(gang)耐腐蝕(shi)的(de)(de)影響，只有它(ta)與鉻配合時才能(neng)充(chong)分顯示出來。在(zai)含鉻18％的(de)(de)鋼(gang)中加入9％的(de)(de)鎳，就能(neng)使鋼(gang)在(zai)常溫下獲得單一奧氏(shi)體組織，并(bing)可以提高鋼(gang)對非氧化性(xing)(xing)介質（如：稀(xi)硫酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)等）的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)，并(bing)能(neng)改善鋼(gang)的(de)(de)焊接和冷彎等的(de)(de)工(gong)藝(yi)性(xing)(xing)能(neng)。


3. 錳(meng)和(he)氮


  錳(meng)(meng)和氮可代替(ti)鉻鎳(nie)不(bu)銹鋼中(zhong)的(de)鎳(nie)。錳(meng)(meng)和氮在不(bu)銹鋼中(zhong)有與鎳(nie)相仿的(de)作用(yong)。錳(meng)(meng)的(de)穩定奧氏體作用(yong)為鎳(nie)的(de)二(er)分(fen)之(zhi)一，而氮的(de)作用(yong)比鎳(nie)大很(hen)多，約為鎳(nie)的(de)40倍(bei)左(zuo)右。因(yin)(yin)而錳(meng)(meng)和氮可代鎳(nie)獲得單一的(de)奧氏體組(zu)織(zhi)。但錳(meng)(meng)的(de)加入會使含鉻低(di)(di)的(de)不(bu)銹鋼耐蝕性降低(di)(di)。同時，高錳(meng)(meng)奧氏體鋼不(bu)易加工。因(yin)(yin)此，在不(bu)銹鋼中(zhong)不(bu)單獨使用(yong)錳(meng)(meng)，只用(yong)部分(fen)代替(ti)鎳(nie)。


4. 碳


  碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)具有兩重性(xing)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)及其分布的(de)(de)形(xing)(xing)式，在(zai)(zai)很(hen)大(da)(da)程度上左(zuo)右著不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)和組織：①. 碳(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)穩(wen)定奧氏體元素，并(bing)作用(yong)(yong)的(de)(de)程度很(hen)大(da)(da)，約為(wei)鎳的(de)(de)30倍，含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)高的(de)(de)（馬氏體）不(bu)銹(xiu)鋼，完(wan)全(quan)可以接(jie)受淬(cui)火強化，從而在(zai)(zai)機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)方面可大(da)(da)大(da)(da)提高它的(de)(de)強度；②. 由(you)于碳(tan)(tan)(tan)(tan)和鉻的(de)(de)親和力(li)(li)很(hen)大(da)(da)，在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)要(yao)占用(yong)(yong)17倍碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)鉻與(yu)它結合成碳(tan)(tan)(tan)(tan)化鉻。隨著鋼中(zhong)(zhong)含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增加，則與(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)形(xing)(xing)成碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物的(de)(de)鉻越多(duo)，從而顯著降低(di)鋼的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)。所以，從強度與(yu)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)兩方面來看，碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)作用(yong)(yong)是(shi)互相矛盾的(de)(de)。在(zai)(zai)實際(ji)應用(yong)(yong)中(zhong)(zhong)，為(wei)了達到耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)目的(de)(de)，不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)一般較低(di)，大(da)(da)多(duo)在(zai)(zai)0.1％左(zuo)右，為(wei)了進(jin)一步提高鋼的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)，特(te)別是(shi)抗晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)，常采用(yong)(yong)超低(di)碳(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼，含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)0.03％甚至(zhi)更低(di)。


5. 鈦和鈮


  鈦和鈮能防止不銹鋼的晶(jing)間腐蝕(shi)。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)和銅能(neng)提高(gao)某(mou)(mou)些(xie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對某(mou)(mou)些(xie)介質(zhi)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性能(neng)。鉬(mu)和銅能(neng)提高(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對硫酸、醋(cu)酸等腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)力。鉬(mu)還能(neng)顯(xian)著提高(gao)對含(han)氯離子的(de)介質(zhi)（如鹽酸）以(yi)及有機酸的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)力。但含(han)鉬(mu)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)宜(yi)在(zai)硝酸中應(ying)用，含(han)鉬(mu)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)沸騰(teng)的(de)65％硝酸中的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)度比不(bu)含(han)鉬(mu)的(de)增加一(yi)倍；銅加入鉻錳(meng)氮(dan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中，會加速(su)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。鉬(mu)對鋼(gang)獲得單一(yi)奧氏(shi)體組織(zhi)有不(bu)利影(ying)響，因此在(zai)含(han)鉬(mu)鋼(gang)中，為了使鋼(gang)在(zai)熱(re)處理后具有單一(yi)的(de)奧氏(shi)體組織(zhi)。鎳(nie)在(zai)錳(meng)等元素的(de)含(han)量(liang)中要相應(ying)提高(gao)。


7. 硅和鋁


  硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)鋁能(neng)(neng)(neng)(neng)提(ti)(ti)高(gao)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)對(dui)提(ti)(ti)高(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)很顯著，含5％鉻(ge)(ge)及1％硅(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)，抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)可與12％鉻(ge)(ge)鋼(gang)相(xiang)等。如要(yao)(yao)使鋼(gang)在(zai)1000℃能(neng)(neng)(neng)(neng)抵抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，含0.5％硅(gui)(gui)(gui)(gui)時需(xu)要(yao)(yao)22％的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)，如加(jia)(jia)入2.5％～3％的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)以后，只(zhi)需(xu)要(yao)(yao)12％的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)就可以了(le)。有(you)資(zi)料(liao)還(huan)介紹，向Cr15Ni20的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳(nie)鋼(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)2.5％的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)可相(xiang)當于(yu)Cr15Ni60的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳(nie)合金。向高(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)鋁也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)使抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)顯著提(ti)(ti)高(gao)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)與加(jia)(jia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)(neng)(neng)相(xiang)仿。向高(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)鋁的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)：一是(shi)為了(le)進(jin)一步提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)；二(er)是(shi)為了(le)節約(yue)用(yong)鉻(ge)(ge)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)鋁對(dui)提(ti)(ti)高(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)雖然很大，但(dan)也(ye)有(you)很多(duo)缺點。最(zui)主(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)是(shi)它(ta)使鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)晶粒粗化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)脆性(xing)(xing)傾向增(zeng)大。


8. 鎢和釩


  鎢和釩加入鋼(gang)中，其主(zhu)要作(zuo)用是提高(gao)鋼(gang)的熱強性。


9. 硼(peng)


  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(ao)氏體不銹鋼(gang)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. 其他元素


  除以上元素外，有些不銹鋼(gang)中還(huan)分(fen)別(bie)加入稀有金屬元素和稀土元素以改善(shan)鋼(gang)的(de)性能。