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


  鉻是構成不銹鋼的基本元素。鉻是決定不銹鋼(gang)耐(nai)腐蝕性(xing)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(dan)獨不(bu)能(neng)構成不(bu)銹鋼(gang)。鎳對不(bu)銹鋼(gang)耐(nai)(nai)腐蝕的(de)影(ying)響(xiang)，只有(you)它與(yu)鉻(ge)配合(he)時才能(neng)充分顯示出來。在(zai)含鉻(ge)18％的(de)鋼(gang)中加入9％的(de)鎳，就能(neng)使鋼(gang)在(zai)常(chang)溫下獲得(de)單(dan)一奧(ao)氏體組織，并可以提高鋼(gang)對非(fei)氧化(hua)性介質（如：稀硫酸(suan)、鹽(yan)酸(suan)、磷酸(suan)等(deng)）的(de)耐(nai)(nai)蝕性，并能(neng)改善(shan)鋼(gang)的(de)焊接和冷彎等(deng)的(de)工藝(yi)性能(neng)。


3. 錳和氮(dan)


  錳(meng)和氮可代替鉻鎳(nie)(nie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中的鎳(nie)(nie)。錳(meng)和氮在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中有與鎳(nie)(nie)相仿的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。錳(meng)的穩定奧氏體作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)為(wei)鎳(nie)(nie)的二分之一(yi)，而氮的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)比鎳(nie)(nie)大很多，約(yue)為(wei)鎳(nie)(nie)的40倍左右。因(yin)而錳(meng)和氮可代鎳(nie)(nie)獲(huo)得單一(yi)的奧氏體組織。但(dan)錳(meng)的加(jia)入會使(shi)含鉻低的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐蝕(shi)性降低。同時，高錳(meng)奧氏體鋼(gang)不(bu)(bu)易加(jia)工。因(yin)此，在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中不(bu)(bu)單獨使(shi)用(yong)(yong)(yong)錳(meng)，只用(yong)(yong)(yong)部分代替鎳(nie)(nie)。


4. 碳


  碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)具有兩重性(xing)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量及其分布的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)式，在(zai)很(hen)大(da)程度上左(zuo)(zuo)右(you)著(zhu)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能和組織(zhi)：①. 碳(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)穩(wen)定(ding)奧氏(shi)體(ti)元素，并作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)程度很(hen)大(da)，約為(wei)鎳的(de)(de)(de)(de)(de)30倍，含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量高的(de)(de)(de)(de)(de)（馬氏(shi)體(ti)）不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，完全可(ke)(ke)以(yi)接受淬火(huo)強(qiang)(qiang)化，從而在(zai)機(ji)械性(xing)能方面可(ke)(ke)大(da)大(da)提(ti)高它的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度；②. 由(you)于碳(tan)(tan)(tan)(tan)和鉻的(de)(de)(de)(de)(de)親和力(li)很(hen)大(da)，在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)要占用(yong)(yong)17倍碳(tan)(tan)(tan)(tan)量的(de)(de)(de)(de)(de)鉻與(yu)它結合(he)成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化鉻。隨著(zhu)鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量的(de)(de)(de)(de)(de)增加，則與(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)形(xing)成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)(de)(de)鉻越多(duo)，從而顯著(zhu)降低鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)。所(suo)以(yi)，從強(qiang)(qiang)度與(yu)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing)能兩方面來看，碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)是(shi)互相矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)實際(ji)應用(yong)(yong)中(zhong)，為(wei)了達到耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)，不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量一(yi)般較低，大(da)多(duo)在(zai)0.1％左(zuo)(zuo)右(you)，為(wei)了進一(yi)步提(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕能力(li)，特(te)別是(shi)抗晶間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)能力(li)，常(chang)采用(yong)(yong)超低碳(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量在(zai)0.03％甚至(zhi)更(geng)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(mu)和銅


  鉬(mu)(mu)(mu)和銅(tong)能提高(gao)某些不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)對(dui)(dui)某些介質(zhi)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能。鉬(mu)(mu)(mu)和銅(tong)能提高(gao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)對(dui)(dui)硫酸(suan)(suan)、醋酸(suan)(suan)等(deng)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)的(de)耐(nai)蝕(shi)能力(li)。鉬(mu)(mu)(mu)還能顯著提高(gao)對(dui)(dui)含氯離子的(de)介質(zhi)（如鹽(yan)酸(suan)(suan)）以及有機酸(suan)(suan)的(de)耐(nai)蝕(shi)能力(li)。但含鉬(mu)(mu)(mu)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不宜在(zai)(zai)(zai)硝(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)應用，含鉬(mu)(mu)(mu)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)沸騰的(de)65％硝(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)度比不含鉬(mu)(mu)(mu)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)一倍；銅(tong)加(jia)(jia)入鉻錳氮不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)，會加(jia)(jia)速(su)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)晶間腐(fu)蝕(shi)。鉬(mu)(mu)(mu)對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)(gang)獲得(de)單一奧氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)有不利影響，因此在(zai)(zai)(zai)含鉬(mu)(mu)(mu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)，為了使鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)熱處理后具有單一的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)。鎳在(zai)(zai)(zai)錳等(deng)元(yuan)素(su)的(de)含量中(zhong)要(yao)相應提高(gao)。


7. 硅(gui)和鋁


  硅(gui)和鋁能(neng)(neng)(neng)提高(gao)(gao)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力。硅(gui)對提高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)很顯(xian)著，含(han)5％鉻(ge)(ge)(ge)及1％硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)，抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力可與12％鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)相(xiang)等。如要(yao)(yao)使(shi)鋼(gang)(gang)在1000℃能(neng)(neng)(neng)抵抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)，含(han)0.5％硅(gui)時需(xu)要(yao)(yao)22％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)，如加(jia)入2.5％～3％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)以后，只需(xu)要(yao)(yao)12％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)就可以了(le)。有資料還介紹，向(xiang)Cr15Ni20的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)2.5％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)，抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)可相(xiang)當于Cr15Ni60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳合金(jin)。向(xiang)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)鋁也能(neng)(neng)(neng)使(shi)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)顯(xian)著提高(gao)(gao)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)與加(jia)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)(neng)相(xiang)仿(fang)。向(xiang)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)硅(gui)和鋁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)：一是為了(le)進一步提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)；二是為了(le)節約(yue)用(yong)(yong)鉻(ge)(ge)(ge)。硅(gui)和鋁對提高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)雖然很大(da)，但也有很多(duo)缺點(dian)。最(zui)主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是它(ta)使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶粒粗化(hua)(hua)和脆性(xing)傾向(xiang)增大(da)。


8. 鎢(wu)和(he)釩


  鎢和(he)釩加入鋼中，其(qi)主要作用是提(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(shi)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(qi)他元素


  除(chu)以(yi)上元(yuan)(yuan)素(su)外，有些(xie)不銹鋼中還分(fen)別加入稀有金屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)和(he)稀土(tu)元(yuan)(yuan)素(su)以(yi)改善鋼的性能(neng)。