1.  鉻、硅、鋁

  鉻、硅、鋁為形成鐵素體的元素，是不(bu)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(nie)

  鎳(nie)為(wei)形成奧氏體(ti)的(de)(de)元素(su)。它(ta)能(neng)(neng)使(shi)合(he)金(jin)表面鈍(dun)化，擴大鋼(gang)(gang)在(zai)酸中的(de)(de)鈍(dun)化范圍，但不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)改善其(qi)對(dui)稀硝酸的(de)(de)耐(nai)蝕性。它(ta)能(neng)(neng)提(ti)高不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)抗(kang)硫(liu)酸、鹽(yan)酸等腐蝕介質(zhi)的(de)(de)性能(neng)(neng)，是耐(nai)蝕鋼(gang)(gang)的(de)(de)主(zhu)要合(he)金(jin)元素(su)。如果單獨使(shi)用鎳(nie)作為(wei)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)合(he)金(jin)元素(su)，其(qi)質(zhi)量(liang)分數要高達24％才(cai)能(neng)(neng)得到全奧氏體(ti)組織(zhi)，但這(zhe)極不(bu)(bu)(bu)經濟。而在(zai)低碳(tan)鉻不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)［w（Cr）＞17％］的(de)(de)基礎上，只需(xu)加入(ru)質(zhi)量(liang)分數為(wei)9％的(de)(de)鎳(nie)，即(ji)可獲(huo)得耐(nai)蝕性好(hao)、綜(zong)合(he)力學性能(neng)(neng)也好(hao)的(de)(de)室溫下(xia)穩定的(de)(de)奧氏體(ti)組織(zhi)，既能(neng)(neng)滿足鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性要求，又能(neng)(neng)提(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)(de)高溫強度和抗(kang)氧化性能(neng)(neng)，使(shi)其(qi)成為(wei)一(yi)種具(ju)有良好(hao)綜(zong)合(he)性能(neng)(neng)的(de)(de)鋼(gang)(gang)種。

3. 鉬(mu)和銅

  鉬(mu)(mu)(mu)是形成鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)元素。在(zai)鉻不(bu)銹鋼(gang)中加入鉬(mu)(mu)(mu)，可以提高鋼(gang)在(zai)非氧化(hua)性介質中的(de)(de)穩定性。它的(de)(de)獨特之處是能(neng)抵抗氯離子（Cl-）產生(sheng)的(de)(de)點(dian)腐蝕；同時也能(neng)提高奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)型鋼(gang)的(de)(de)熱強(qiang)性，改善奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)短時塑性和持(chi)久塑性，對焊接有(you)利(li)。但是鉬(mu)(mu)(mu)的(de)(de)加入將會縮小(xiao)鋼(gang)中奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)區，使奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼(gang)中出(chu)現鐵(tie)素體(ti)相(xiang)。為此(ci)，在(zai)含鉬(mu)(mu)(mu)的(de)(de)單相(xiang)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中，相(xiang)應的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形成元素，如鎳、錳、氮等的(de)(de)含量(liang)略有(you)增加，目的(de)(de)是維持(chi)其(qi)全(quan)奧(ao)(ao)氏(shi)體(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

  錳和氮(dan)對(dui)提(ti)高不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的耐蝕性沒(mei)有(you)直接影響，但它們都是促(cu)進和穩定奧氏體的有(you)效(xiao)元(yuan)素(su)，其中(zhong)氮(dan)比錳的作(zuo)用更(geng)為明(ming)顯。當錳含量過高時，對(dui)鉻含量較低的不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的耐蝕性不(bu)(bu)利，還會使鑄鋼(gang)(gang)件(jian)產生氣孔(kong)，同時增加(jia)硬度，給鋼(gang)(gang)的冷加(jia)工帶(dai)來困難。氮(dan)與(yu)碳共同作(zuo)用能提(ti)高奧氏體型鋼(gang)(gang)的熱強性，氮(dan)的強化作(zuo)用在于時效(xiao)過程中(zhong)形(xing)成氮(dan)化合(he)物和碳氮(dan)化合(he)物。列人我國國家標準含有(you)氮(dan)的牌號鋼(gang)(gang)板有(you)022Cr17Ni7N、022Cr25Ni22Mo2N等。

5. 鈦和鈮(ni)

  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(shang)述合(he)金元(yuan)素(su)對鋼的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)不(bu)是簡單的(de)(de)(de)(de)疊加(jia)，也不(bu)是相(xiang)互(hu)抵消的(de)(de)(de)(de)。它們相(xiang)互(hu)之間有(you)時會發生新的(de)(de)(de)(de)物理化(hua)學作(zuo)用(yong)，往(wang)往(wang)會引(yin)起強化(hua)力(li)學性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。各種(zhong)合(he)金元(yuan)素(su)對不(bu)銹鋼組(zu)(zu)織(zhi)結構和性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)影響見表1-14，亦(yi)可見圖1-1、圖1-2。從表中(zhong)可以看出，合(he)金元(yuan)素(su)對不(bu)銹鋼組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)影響基本上(shang)分三(san)大(da)類(lei)：第(di)一類(lei)是形(xing)(xing)(xing)成鐵素(su)體的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)，有(you)鉻、硅、鋁(lv)、鉬(mu)、鈦(tai)(tai)、鈮(ni)等；第(di)二類(lei)是形(xing)(xing)(xing)成奧(ao)氏體的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)，有(you)碳、氮、鎳、錳、銅(tong)等，其中(zhong)碳和氮的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)程度最大(da)；第(di)三(san)類(lei)是形(xing)(xing)(xing)成碳化(hua)物的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)，有(you)鈮(ni)、鈦(tai)(tai)、碳、鉻、鎢(wu)、錳、鉬(mu)等。加(jia)入銅(tong)、鋁(lv)、鈦(tai)(tai)、鈮(ni)、氮等元(yuan)素(su)能(neng)促使(shi)鋼產(chan)生彌散硬化(hua)，從而提高鋼的(de)(de)(de)(de)熱強性(xing)。