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。
奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)發展很快(kuai)，為(wei)了適應不同(tong)條件的(de)需要，在18-8鋼(gang)的(de)基(ji)礎上(shang)，改變(bian)碳的(de)含量(liang)或(huo)添加其他合(he)金元素，賦予了這類不銹(xiu)鋼(gang)更優(you)良的(de)性能(neng)。
1. 降低(di)碳的(de)(de)含量或(huo)加入(ru)鈦(tai)、鈮元素，可(ke)提高耐晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)性能，鈦(tai)或(huo)鈮的(de)(de)加入(ru)量有一(yi)定的(de)(de)要求，見(jian)本書第一(yi)章第二節的(de)(de)內容。鈦(tai)加入(ru)量及Ti/C比與晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)關系見(jian)圖3-1。
2. 加入(ru)鉬、元(yuan)素(su)可提高在硫酸中(zhong)的耐腐蝕性。鉬及銅(tong)對18-8 鋼(gang)在硫酸中(zhong)耐腐蝕性的影(ying)響分別見(jian)圖(tu)3-2和圖(tu)3-3。
18-8鋼加入(ru)(ru)1.5%~4%的鉬(mu)，還可提高在各種有機酸(suan)、硫酸(suan)鹽、漂白粉等介質中的耐腐蝕性能，但加鉬(mu)的不銹鋼不適合在硝(xiao)酸(suan)中使用(yong)。在奧氏體不銹鋼中加入(ru)(ru)鉬(mu)量過高時，可能會因出現(xian)較(jiao)多量的δ-鐵素(su)體和σ相而引起脆性及(ji)晶間腐蝕性降低，特別是經過敏化處理時，高鉬(mu)的不利作用(yong)更突出，見圖3-2中的線2。
銅加入(ru)鉻－鎳奧氏體不銹鋼中(zhong)，會提高(gao)在硫酸中(zhong)的(de)耐腐(fu)蝕性，但加入(ru)某些鉻－錳－氮不銹鋼中(zhong)時(shi)，可能會使(shi)產(chan)生(sheng)晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)敏化溫度(du)范圍擴大，出現晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)敏化時(shi)間(jian)縮短，而產(chan)生(sheng)不利影響，在熱處理或使(shi)用時(shi)應予以注意。
3. 加入硅并提高鉻、鎳等元素的含量，可高不銹鋼在濃(nong)硝酸中的耐腐蝕性(xing)。
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－鎳奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼中的鎳，以節約稀有貴重金屬鎳。
6. 奧氏體(ti)不銹鋼大幅度降(jiang)低碳(tan)的含量(liang)，嚴格限制(zhi)鉭（Ta)、鈷的含量(liang)，可(ke)改變原子核性質(zhi)，而應用(yong)于原子能工業。加入(ru)某些(xie)合金元素(su)時，考慮元素(su)對組織的穩定作用(yong)，在鉻(ge)、鎳的含量(liang)上允許做適當的調整。
對于鉻－鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼，在含(han)(han)有(you)其(qi)他合金元素時，為(wei)保(bao)證鋼的組織(zhi)是完(wan)全奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)，鎳的含(han)(han)量(liang)應(ying)不小于下列經驗(yan)公式所給(gei)出的數(shu)值：Ni≥1.1(Cr+Mo+1.5Si+1.5Nb)-0.5Mn-30C-8.2。
式(shi)中各(ge)元素(su)符號分別(bie)表示該元素(su)在鋼中的(de)質量(liang)百分數含量(liang)。當鋼中鎳的(de)含量(liang)低于(yu)按此(ci)公式(shi)的(de)計算(suan)值時，則(ze)鋼的(de)組織不完(wan)全是奧氏(shi)體，可能還有一定量(liang)的(de)δ-鐵素(su)體。此(ci)公式(shi)適用于(yu)自高(gao)溫快(kuai)速冷卻鋼的(de)組織。
對于以(yi)錳(meng)、氮代鎳的Cr-Mn-Ni-N奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)，當(dang)錳(meng)含(han)量在5%~14%范圍時(shi)，為保證在1150℃時(shi)能具有完全(quan)奧(ao)氏體組織，所需要的碳加氮的最小含(han)量應(ying)滿(man)足下列公式(shi)：
C+N≥0.078[Cr+0.63W +1.4Mo+2.5V+2.8Nb+1.74（Si-0.5)-12.5]-0.05Ni
式中(zhong)各元素(su)符號(hao)分(fen)別表示該元素(su)在鋼(gang)(gang)中(zhong)的質量(liang)百分(fen)數含量(liang)。在18-8鋼(gang)(gang)基礎上，奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的發展變(bian)化(hua)過程(cheng)見圖3-4。
圖(tu)3-4除顯(xian)示了(le)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)外(wai)，還顯(xian)示了(le)在奧氏體不(bu)銹鋼(gang)基礎上，通(tong)過調(diao)整鉻(ge)、鎳(nie)含量或加入其他合(he)金元素后演變(bian)而來的部分耐腐蝕(shi)合(he)金和沉淀硬化不(bu)銹鋼(gang)。
我國標準中，奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)棒材(cai)、鍛材(cai)和(he)鑄材(cai)的部分牌號及化學成分見表(biao)3-1。
