1. 鉻、硅、鋁
鉻、硅、鋁為形成鐵素體的元素，是不銹鋼獲得耐蝕性的主要合金元素。在碳鋼的基礎上加入足夠量的鉻［w（Cr）≥12％］，即可使鋼在氧化性介質中產生一種與基體組織牢固結合的鉻鐵氧化物（FeCr）2O3的鈍化膜；又能提高鋼在電介質中的電極電位，從而使化學穩定性得到提高。硅和鋁同樣能使鋼在氧化性介質中生成致密的保護膜，其中鋁的作用比鉻還明顯。在奧氏體型耐熱鋼中，這些元素均能提高其抗氧化性。在18-8型不銹鋼中，當硅的質量分數從0.4％提高到2.4％時，鋼在980℃時抗氧化性能提高22倍。如果硅含量過高，會嚴重惡化穩定奧氏體型鋼的焊接性，故必須嚴格控制硅在鋼中的含量。鋁在沉淀硬化體型不銹鋼中，可以提高其在室溫和高溫時的強度。
2. 鎳
鎳為(wei)(wei)形成奧氏(shi)體(ti)的元素。它能(neng)(neng)(neng)使(shi)合(he)金表面鈍(dun)化(hua)，擴大鋼(gang)(gang)(gang)在酸(suan)(suan)中的鈍(dun)化(hua)范圍，但(dan)不能(neng)(neng)(neng)改(gai)善其對稀硝酸(suan)(suan)的耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。它能(neng)(neng)(neng)提高(gao)不銹鋼(gang)(gang)(gang)抗(kang)硫酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)等腐蝕(shi)(shi)介質(zhi)的性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，是耐(nai)蝕(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)的主(zhu)要(yao)(yao)合(he)金元素。如果單獨使(shi)用鎳作為(wei)(wei)不銹鋼(gang)(gang)(gang)合(he)金元素，其質(zhi)量分數要(yao)(yao)高(gao)達24％才能(neng)(neng)(neng)得到全奧氏(shi)體(ti)組(zu)織，但(dan)這極(ji)不經濟。而在低碳鉻不銹鋼(gang)(gang)(gang)［w（Cr）＞17％］的基礎上，只需加入質(zhi)量分數為(wei)(wei)9％的鎳，即可獲(huo)得耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好、綜合(he)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)好的室溫(wen)下(xia)穩定(ding)的奧氏(shi)體(ti)組(zu)織，既(ji)能(neng)(neng)(neng)滿足鋼(gang)(gang)(gang)的耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)(yao)求，又能(neng)(neng)(neng)提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的高(gao)溫(wen)強(qiang)度和抗(kang)氧化(hua)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，使(shi)其成為(wei)(wei)一(yi)種具有良好綜合(he)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的鋼(gang)(gang)(gang)種。
3. 鉬和銅
鉬(mu)是形成鐵素體(ti)(ti)的元素。在鉻不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)加入鉬(mu)，可(ke)以提高鋼在非氧化(hua)性(xing)介質中(zhong)的穩定(ding)性(xing)。它的獨特之處是能(neng)(neng)抵抗氯離子(zi)（Cl-）產生的點腐蝕；同時也能(neng)(neng)提高奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)型鋼的熱強性(xing)，改善奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼短時塑性(xing)和持(chi)(chi)久塑性(xing)，對焊接有利。但是鉬(mu)的加入將會縮小鋼中(zhong)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)區(qu)，使奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)出現(xian)鐵素體(ti)(ti)相(xiang)。為此(ci)，在含(han)鉬(mu)的單相(xiang)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)，相(xiang)應的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)形成元素，如鎳(nie)、錳、氮等(deng)的含(han)量略有增加，目的是維持(chi)(chi)其全奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織。對于雙相不銹鋼，鉬促成鐵素體，對提高耐點腐蝕性能和抗應力腐蝕性能都是有益的。但鉬含量過多則會降低奧氏體型不銹鋼的韌性。
在鉻鎳不銹鋼中加入銅能促使鋼產生彌散硬化組織，提高鋼的熱強性。與鉬配合使用，可進一步提高鉻鎳不銹鋼在稀硫酸中的耐蝕性。列入我國國家標準的牌號鋼板有06Cr18Ni12Mo2Cu2、022Cr23Ni4MoCuN等。
4. 錳和氮
錳(meng)和氮對(dui)提高(gao)(gao)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)沒有直接影響，但它們(men)都是促進和穩定奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)有效元素(su)，其中氮比錳(meng)的(de)(de)(de)(de)作用更為明顯(xian)。當錳(meng)含量過(guo)高(gao)(gao)時(shi)，對(dui)鉻含量較低(di)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)不利，還會使鑄鋼(gang)(gang)件(jian)產生氣孔(kong)，同(tong)時(shi)增加(jia)硬度，給鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)冷加(jia)工(gong)帶(dai)來困難(nan)。氮與碳共同(tong)作用能提高(gao)(gao)奧氏(shi)(shi)體(ti)型鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)熱強性(xing)(xing)，氮的(de)(de)(de)(de)強化(hua)作用在于(yu)時(shi)效過(guo)程中形成氮化(hua)合物和碳氮化(hua)合物。列人我國(guo)國(guo)家(jia)標準含有氮的(de)(de)(de)(de)牌(pai)號鋼(gang)(gang)板(ban)有022Cr17Ni7N、022Cr25Ni22Mo2N等。
5. 鈦和鈮
鈦和鈮是比鉻更易與碳結合形成穩定碳化物的元素。在鉻鎳不銹鋼中，當鈦的加入量大于碳含量的5倍，或者鈮的加入量大于碳含量的8倍時，可以使絕大部分的碳存在于鈦或鈮的碳化物之中，因而使固溶碳的質量分數降到0.03％以下，這就能保證鉻在鋼中的有效固溶濃度。由于鉻在鋼中的有效固溶度得到保證，從而鋼的抗晶間腐蝕能力得到改善。鈮的質量分數達到0.5％～2.0％時，既能提高奧氏體鋼的熱強性，又能提高鋼的持久塑性。鈮在碳含量較低的奧氏體鋼中會促進近縫區和焊縫金屬產生裂紋，在鉻鎳奧氏體鋼中，鈮的質量分數應控制在1.0％的范圍內。這類鋼列人我國國家標準的牌號鋼板很多，如06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb等。
上述合金元素(su)(su)(su)對(dui)鋼的(de)(de)作(zuo)用不(bu)(bu)是(shi)(shi)簡單的(de)(de)疊加(jia)，也不(bu)(bu)是(shi)(shi)相互抵(di)消的(de)(de)。它們相互之(zhi)間(jian)有時會發生新的(de)(de)物理化學作(zuo)用，往往會引起強化力學性能的(de)(de)作(zuo)用。各種合金元素(su)(su)(su)對(dui)不(bu)(bu)銹鋼組織結構和(he)性能的(de)(de)影響見(jian)表1-14，亦(yi)可(ke)見(jian)圖1-1、圖1-2。從表中可(ke)以看出(chu)，合金元素(su)(su)(su)對(dui)不(bu)(bu)銹鋼組織的(de)(de)影響基本上分三(san)大類：第(di)一類是(shi)(shi)形(xing)成(cheng)鐵素(su)(su)(su)體(ti)的(de)(de)元素(su)(su)(su)，有鉻、硅(gui)、鋁、鉬(mu)、鈦(tai)、鈮(ni)等；第(di)二類是(shi)(shi)形(xing)成(cheng)奧氏體(ti)的(de)(de)元素(su)(su)(su)，有碳(tan)(tan)、氮、鎳、錳(meng)、銅(tong)等，其中碳(tan)(tan)和(he)氮的(de)(de)作(zuo)用程度最大；第(di)三(san)類是(shi)(shi)形(xing)成(cheng)碳(tan)(tan)化物的(de)(de)元素(su)(su)(su)，有鈮(ni)、鈦(tai)、碳(tan)(tan)、鉻、鎢、錳(meng)、鉬(mu)等。加(jia)入銅(tong)、鋁、鈦(tai)、鈮(ni)、氮等元素(su)(su)(su)能促使鋼產生彌散(san)硬化，從而提(ti)高鋼的(de)(de)熱(re)強性。
