各種不銹鋼中包含有Cr、Ni、Mn、Mo、Cu、Si、C、N、Nb等合金元素，它們對鋼的組織有不同的影響，Cr、Mo、Ti、Nb本身具有體心立方（bcc）晶格結構，加入鋼中使占α-Fe體心立方晶格結構穩定，因而是縮小γ區的元素，使A3上升，A4下降，見圖1-8（b）。在Fe-Cr合金中，Cr含量大于13％時就不出現高溫γ相區了。高鉻不銹鋼如Cr17，Cr25是屬于鐵素體不銹鋼，從高溫到室溫具有體心立方晶格結構，只有鐵素體單相。鉬、鈦、鈮等加入都縮小γ相區，使鐵素體含量增加。所以稱鉻、鉬、鈦、鈮等為鐵素體形成元素。
鎳(nie)(nie)、錳、銅等元素本身具有面心(xin)立方(fang)晶格結構，加入鋼中使(shi)A3下降、A4上(shang)升，擴大γ相區，并且穩(wen)定(ding)γ-Fe，使(shi)高(gao)溫(wen)面心(xin)立方(fang)晶格結構的奧氏體(ti)能夠穩(wen)定(ding)到(dao)室溫(wen)，沒有相變產生。但銅的作用比鎳(nie)(nie)、錳小得多，鎳(nie)(nie)、錳在(zai)一定(ding)溫(wen)度范圍內可與γ-Fe無限互溶。
1. Fe-Cr 不銹鋼
不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的基本金(jin)相(xiang)組(zu)織可用Fe-Cr系(xi)列(lie)狀(zhuang)態圖表示，如(ru)圖1-8所示。在(zai)800～1200℃之間，在(zai)所謂的γ環形圈內，是(shi)以奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)（y）存(cun)在(zai)。γ相(xiang)急劇冷(leng)卻時，則變態為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)。在(zai)γ環形圈外側，從高(gao)溫到常溫以穩定(ding)的鐵素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)（α）存(cun)在(zai)。馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵素體(ti)(ti)(ti)系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)就(jiu)是(shi)含(han)有(you)這些金(jin)相(xiang)組(zu)織的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。所以Fe-Cr系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)一般不(bu)(bu)是(shi)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，就(jiu)是(shi)鐵素體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
從圖(tu)1-8中可以看出，除了在(zai)一(yi)定濃度(du)、溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)形成(cheng)。相(xiang)外(wai)，在(zai)相(xiang)當大(da)的(de)(de)鉻含(han)量范(fan)圍(wei)內形成(cheng)α相(xiang)（鐵素體）。仔細(xi)分析Fe-Cr相(xiang)圖(tu)的(de)(de)左側部分，在(zai)鉻含(han)量小(xiao)于(yu)8％時(shi)，隨鉻量的(de)(de)增多，A4點(dian)(dian)降低(di)，A3點(dian)(dian)也降低(di)；鉻含(han)量大(da)于(yu)8％時(shi)，隨鉻量的(de)(de)增多，A3點(dian)(dian)升(sheng)高(gao)，A4點(dian)(dian)降低(di)，從而在(zai)鉻含(han)量小(xiao)于(yu)12.5％的(de)(de)范(fan)圍(wei)內形成(cheng)封(feng)閉(bi)的(de)(de)γ圈。這表明，鉻含(han)量大(da)于(yu)12.5％的(de)(de)Fe-Cr合金，就不再出現γ相(xiang)。因而，高(gao)鉻不銹(xiu)鋼，如Cr17、Cr25、Cr28等(deng)，都(dou)(dou)是鐵素體不銹(xiu)鋼，這些鋼從高(gao)溫(wen)到室溫(wen)都(dou)(dou)是體心立方（bcc）點(dian)(dian)陣，即不論加熱(re)和冷卻都(dou)(dou)不發生α→γ相(xiang)變。
2. Fe-Cr-Ni-Mn 不銹鋼
從冶金觀點來(lai)說，奧氏(shi)體組(zu)織無論對(dui)鋼(gang)廠還是(shi)(shi)對(dui)加工制造廠都是(shi)(shi)他(ta)們(men)所(suo)希望和(he)需要的(de)組(zu)織結(jie)構(gou)。在(zai)不(bu)銹鋼(gang)中，可以使(shi)用(yong)其(qi)(qi)他(ta)奧氏(shi)體形成元素(su)，如錳、氮、銅等來(lai)部分地代(dai)替鎳以保持其(qi)(qi)奧氏(shi)體組(zu)織。在(zai)由于鎳的(de)供應短缺的(de)情況下，這種200類(lei)型(xing)的(de)節鎳型(xing)鋼(gang)得到(dao)了極大(da)的(de)發展。這類(lei)鋼(gang)在(zai)卡車(che)(che)(che)、拖車(che)(che)(che)、汽車(che)(che)(che)以及軌道(dao)交通等的(de)制造中得到(dao)大(da)量應用(yong)。
Fe-Cr-Mn三元(yuan)系(xi)中，既有(you)縮小(xiao)γ相(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素Cr，又有(you)擴(kuo)大γ相(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素Ni或Mn，在(zai)(zai)這種情(qing)況下，不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)就要由給定(ding)成分的(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin)在(zai)(zai)Fe-Cr-Mn相(xiang)圖中的(de)(de)(de)(de)(de)位置來確定(ding)。例(li)如，在(zai)(zai)Fe-Cr-Mn三元(yuan)相(xiang)圖的(de)(de)(de)(de)(de)1000℃等(deng)溫截面上（圖1-9）可以看出，Mn擴(kuo)大γ相(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力比Ni小(xiao)，含錳的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體溶解促成鐵(tie)素體的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素Cr的(de)(de)(de)(de)(de)量最多只(zhi)有(you)14％。Cr17Mn13鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)成分示態(tai)點在(zai)(zai)γy+αα兩相(xiang)區(qu)(qu)；由于含錳奧(ao)氏體有(you)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性，在(zai)(zai)冷至室溫的(de)(de)(de)(de)(de)過程中不發生相(xiang)變，因(yin)而得到的(de)(de)(de)(de)(de)是奧(ao)氏體加鐵(tie)素體的(de)(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)組織(zhi)。
在1955年，12Cr17Mn6Ni5N（201）型不銹鋼被(bei)AISI接納為標(biao)準成分。12Cr18Mn9Ni5N（202）型也被(bei)采(cai)用。
當把(ba)兩種選擇的材料的各種性(xing)能進行(xing)比較時，就會(hui)發現(xian)200系列(lie)(lie)具有(you)一些明顯的優點。200系列(lie)(lie)合(he)金較高的退火強度(du)對某些用途(tu)是非常重(zhong)要的，而且在生產和加工中(zhong)也會(hui)發現(xian)許(xu)多優點。除此之外，200系列(lie)(lie)不銹鋼的價格也比300系列(lie)(lie)的低(di)。
3. Fe-Cr-Ni 不銹鋼
Fe-Cr-Ni系(xi)列(lie)狀態圖(tu)如圖(tu)1-9所示(shi)。Ni是穩(wen)定奧氏體相（y）的元素，30％Ni將(jiang)γ區擴大至500～1450℃區間內。
Fe-Cr-Ni三元(yuan)系中(zhong)，既有(you)縮小γ相區(qu)的元(yuan)素Cr，又有(you)擴大(da)γ相區(qu)的元(yuan)素Ni或Mn，在(zai)這種(zhong)情(qing)況下，不銹鋼的組織就要由給定(ding)成(cheng)分的合(he)金在(zai)Fe-Cr-Ni相圖中(zhong)的位置來確定(ding)。例(li)如，在(zai)Fe-Cr-Ni三元(yuan)相圖的1100℃等溫截面上（圖1-10），Cr18Ni8的成(cheng)分示態點在(zai)γ相區(qu)，于(yu)是，這種(zhong)成(cheng)分的鋼快冷至(zhi)室溫后，即可得到單相奧氏體組織。
