奧氏體不銹鋼最基本的合金元素是鉻和鎳，代表性的牌號是含鉻為18%左右、含鎳為8%左右的鉻－鎳奧氏體不銹鋼，常稱為18-8不銹鋼。鉻和鎳的元素配比基本上保證了鋼的組織是穩定的奧氏體。
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼的發展(zhan)很(hen)快(kuai)，為了(le)適應(ying)不(bu)同條件的需要，在18-8鋼的基礎上，改(gai)變碳(tan)的含(han)量或添加(jia)其他合金元(yuan)素(su)，賦予了(le)這(zhe)類不(bu)銹(xiu)鋼更優(you)良的性能(neng)。
1. 降低碳的(de)含量或加(jia)入鈦、鈮元(yuan)素，可提(ti)高耐晶(jing)(jing)間腐蝕性能，鈦或鈮的(de)加(jia)入量有一定(ding)的(de)要求，見本(ben)書第一章第二節的(de)內容。鈦加(jia)入量及(ji)Ti/C比與晶(jing)(jing)間腐蝕的(de)關(guan)系(xi)見圖3-1。
2. 加入鉬(mu)、元素可提高在硫酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)耐腐(fu)蝕性。鉬(mu)及銅對(dui)18-8 鋼在硫酸(suan)中(zhong)(zhong)耐腐(fu)蝕性的(de)影響(xiang)分(fen)別見圖3-2和(he)圖3-3。
18-8鋼加(jia)入1.5%~4%的鉬(mu)(mu)，還可提(ti)高在(zai)(zai)各種有機酸、硫酸鹽、漂(piao)白粉等介質中(zhong)的耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能，但(dan)加(jia)鉬(mu)(mu)的不銹鋼不適合在(zai)(zai)硝酸中(zhong)使用(yong)。在(zai)(zai)奧氏體不銹鋼中(zhong)加(jia)入鉬(mu)(mu)量過高時(shi)，可能會因出現較(jiao)多量的δ-鐵素體和σ相而引起脆性(xing)及晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)降低(di)，特別是經過敏(min)化處理時(shi)，高鉬(mu)(mu)的不利作(zuo)用(yong)更突出，見圖3-2中(zhong)的線2。
銅加(jia)入鉻－鎳(nie)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)，會提高在(zai)(zai)硫酸中(zhong)的耐腐蝕性(xing)，但加(jia)入某些鉻－錳－氮不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)時(shi)，可能會使(shi)產(chan)生晶間(jian)(jian)腐蝕的敏化溫度(du)范(fan)圍(wei)擴大，出(chu)現晶間(jian)(jian)腐蝕的敏化時(shi)間(jian)(jian)縮短，而產(chan)生不(bu)利影響(xiang)，在(zai)(zai)熱處理或使(shi)用時(shi)應予以注意。
3. 加入(ru)硅并(bing)提高鉻、鎳等(deng)元素的含量，可高不銹(xiu)鋼在濃硝酸(suan)中的耐腐(fu)蝕性。
4. 奧氏體不銹鋼中加入鉬或氮元素，可以提高在含有氯離子介質中的抗點腐蝕性能，以304不銹(xiu)鋼和316LN不(bu)銹鋼兩種奧氏體不銹鋼比較，前者抗點蝕指數只為18,而后者的抗點蝕指數可達27。316L不銹鋼抗點蝕能力遠高于304不銹鋼。
5. 錳和氮可以取代鉻(ge)－鎳(nie)奧氏體不銹鋼中的鎳(nie)，以節約稀(xi)有貴(gui)重(zhong)金(jin)屬鎳(nie)。
6. 奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)大幅度降低碳的(de)含量(liang)，嚴格限制鉭（Ta)、鈷的(de)含量(liang)，可改變原(yuan)子核性(xing)質，而應用于原(yuan)子能工業。加入某些合金(jin)元素時，考慮元素對組織的(de)穩定(ding)作用，在鉻(ge)、鎳的(de)含量(liang)上允許做適當的(de)調整(zheng)。
對于鉻(ge)－鎳奧(ao)氏體不銹鋼，在(zai)含有其他合金元(yuan)素時，為保證鋼的(de)(de)組織(zhi)是完(wan)全奧(ao)氏體組織(zhi)，鎳的(de)(de)含量應不小(xiao)于下(xia)列經驗公式所(suo)給出的(de)(de)數值：Ni≥1.1(Cr+Mo+1.5Si+1.5Nb)-0.5Mn-30C-8.2。
式(shi)(shi)中各元素符號分別表示該(gai)元素在鋼(gang)中的質量(liang)百分數含量(liang)。當鋼(gang)中鎳(nie)的含量(liang)低于按此公式(shi)(shi)的計算值時，則鋼(gang)的組織不完全是奧氏體(ti)，可能還有一定量(liang)的δ-鐵素體(ti)。此公式(shi)(shi)適用于自(zi)高溫快(kuai)速(su)冷卻鋼(gang)的組織。
對于以錳(meng)、氮(dan)代鎳(nie)的(de)Cr-Mn-Ni-N奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼，當錳(meng)含量在5%~14%范圍時，為保證(zheng)在1150℃時能具有完全(quan)奧(ao)氏(shi)體(ti)組織(zhi)，所需(xu)要(yao)的(de)碳加氮(dan)的(de)最(zui)小(xiao)含量應(ying)滿足下(xia)列公式：
C+N≥0.078[Cr+0.63W +1.4Mo+2.5V+2.8Nb+1.74（Si-0.5)-12.5]-0.05Ni
式中各(ge)元(yuan)素符號分別表示該(gai)元(yuan)素在鋼(gang)(gang)中的質(zhi)量百分數含(han)量。在18-8鋼(gang)(gang)基礎上，奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)的發(fa)展變(bian)化(hua)過程見圖(tu)3-4。
圖(tu)3-4除(chu)顯示了奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼外，還(huan)顯示了在奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼基礎上，通過調整鉻、鎳含量或加入其他(ta)合(he)金(jin)元素后演(yan)變而來的部分耐腐蝕合(he)金(jin)和沉淀硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼。
我國標準中，奧氏體不銹鋼棒(bang)材、鍛材和鑄材的部分牌號(hao)及(ji)化學成分見表(biao)3-1。
