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)、錳、銅(tong)等元(yuan)素本身具有面(mian)心立(li)方晶格結構(gou)，加入鋼中使(shi)A3下降、A4上升，擴大(da)γ相(xiang)區，并且穩定γ-Fe，使(shi)高(gao)溫(wen)面(mian)心立(li)方晶格結構(gou)的奧氏體能夠穩定到室溫(wen)，沒有相(xiang)變(bian)產生。但銅(tong)的作用比鎳(nie)、錳小得多(duo)，鎳(nie)、錳在一定溫(wen)度(du)范圍內可(ke)與γ-Fe無限(xian)互溶。
1. Fe-Cr 不銹鋼
不銹(xiu)鋼(gang)的基本金相(xiang)(xiang)組(zu)織可用Fe-Cr系(xi)(xi)列狀態(tai)圖表示，如圖1-8所示。在(zai)(zai)(zai)800～1200℃之(zhi)間，在(zai)(zai)(zai)所謂的γ環(huan)(huan)形(xing)(xing)圈(quan)內，是(shi)(shi)以(yi)奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)（y）存(cun)在(zai)(zai)(zai)。γ相(xiang)(xiang)急劇冷卻時(shi)，則(ze)變態(tai)為馬(ma)(ma)氏體(ti)相(xiang)(xiang)。在(zai)(zai)(zai)γ環(huan)(huan)形(xing)(xing)圈(quan)外(wai)側，從(cong)高溫到常溫以(yi)穩定(ding)的鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)（α）存(cun)在(zai)(zai)(zai)。馬(ma)(ma)氏體(ti)系(xi)(xi)列不銹(xiu)鋼(gang)、鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)系(xi)(xi)列不銹(xiu)鋼(gang)就是(shi)(shi)含有這些(xie)金相(xiang)(xiang)組(zu)織的不銹(xiu)鋼(gang)。所以(yi)Fe-Cr系(xi)(xi)列不銹(xiu)鋼(gang)一般不是(shi)(shi)馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，就是(shi)(shi)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。
從(cong)圖1-8中可以看出，除了(le)在一定濃度、溫(wen)度范(fan)圍形(xing)成(cheng)。相(xiang)外，在相(xiang)當(dang)大的(de)鉻含(han)(han)(han)量范(fan)圍內形(xing)成(cheng)α相(xiang)（鐵素(su)體）。仔(zi)細分析Fe-Cr相(xiang)圖的(de)左側部分，在鉻含(han)(han)(han)量小于(yu)8％時(shi)，隨鉻量的(de)增多(duo)，A4點(dian)降低，A3點(dian)也降低；鉻含(han)(han)(han)量大于(yu)8％時(shi)，隨鉻量的(de)增多(duo)，A3點(dian)升高(gao)，A4點(dian)降低，從(cong)而在鉻含(han)(han)(han)量小于(yu)12.5％的(de)范(fan)圍內形(xing)成(cheng)封(feng)閉(bi)的(de)γ圈。這表明，鉻含(han)(han)(han)量大于(yu)12.5％的(de)Fe-Cr合(he)金，就不再出現γ相(xiang)。因而，高(gao)鉻不銹(xiu)(xiu)鋼，如Cr17、Cr25、Cr28等，都(dou)是鐵素(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼，這些鋼從(cong)高(gao)溫(wen)到室(shi)溫(wen)都(dou)是體心立(li)方（bcc）點(dian)陣，即不論加熱和冷卻都(dou)不發生α→γ相(xiang)變(bian)。
2. Fe-Cr-Ni-Mn 不銹鋼
從冶金觀點來說(shuo)，奧氏(shi)體(ti)組(zu)織無論對鋼(gang)(gang)廠還是(shi)對加工制(zhi)造廠都是(shi)他們所希望和需要的(de)組(zu)織結構。在(zai)不銹鋼(gang)(gang)中，可以(yi)使用其他奧氏(shi)體(ti)形成元素(su)，如錳、氮、銅等(deng)來部分地代替鎳以(yi)保持其奧氏(shi)體(ti)組(zu)織。在(zai)由于鎳的(de)供應(ying)(ying)短(duan)缺的(de)情況下，這種200類(lei)型的(de)節鎳型鋼(gang)(gang)得(de)(de)到(dao)(dao)了極大的(de)發展。這類(lei)鋼(gang)(gang)在(zai)卡車(che)(che)、拖車(che)(che)、汽車(che)(che)以(yi)及軌道交通等(deng)的(de)制(zhi)造中得(de)(de)到(dao)(dao)大量應(ying)(ying)用。
Fe-Cr-Mn三元(yuan)系中(zhong)，既有縮小(xiao)γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)Cr，又有擴大(da)γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)Ni或Mn，在(zai)(zai)(zai)這種情況下，不銹鋼的(de)(de)(de)組織就要由給定(ding)成分(fen)的(de)(de)(de)合金在(zai)(zai)(zai)Fe-Cr-Mn相(xiang)(xiang)圖(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)位(wei)置來確定(ding)。例如(ru)，在(zai)(zai)(zai)Fe-Cr-Mn三元(yuan)相(xiang)(xiang)圖(tu)的(de)(de)(de)1000℃等溫截面上（圖(tu)1-9）可以看(kan)出(chu)，Mn擴大(da)γ相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)能(neng)力比Ni小(xiao)，含錳(meng)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)溶解促成鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)Cr的(de)(de)(de)量最多只有14％。Cr17Mn13鋼的(de)(de)(de)成分(fen)示態點在(zai)(zai)(zai)γy+αα兩相(xiang)(xiang)區(qu)；由于含錳(meng)奧氏體(ti)有足夠(gou)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，在(zai)(zai)(zai)冷至室溫的(de)(de)(de)過程中(zhong)不發生(sheng)相(xiang)(xiang)變，因而(er)得到(dao)的(de)(de)(de)是(shi)奧氏體(ti)加(jia)鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)組織。
在(zai)1955年，12Cr17Mn6Ni5N（201）型不銹(xiu)鋼被AISI接納為標準成分。12Cr18Mn9Ni5N（202）型也(ye)被采用。
當(dang)把兩種選擇的材(cai)料的各種性能進行比較時，就(jiu)會發(fa)現200系列(lie)(lie)具有一些明(ming)顯的優(you)點。200系列(lie)(lie)合金較高的退(tui)火強(qiang)度對(dui)某些用途是(shi)非常重要的，而且在(zai)生產和加工中也(ye)會發(fa)現許多優(you)點。除此之外，200系列(lie)(lie)不(bu)銹鋼的價(jia)格也(ye)比300系列(lie)(lie)的低。
3. Fe-Cr-Ni 不銹鋼
Fe-Cr-Ni系列狀態(tai)圖(tu)如圖(tu)1-9所示(shi)。Ni是穩定(ding)奧氏體(ti)相(xiang)（y）的元素(su)，30％Ni將(jiang)γ區擴大至500～1450℃區間內(nei)。
Fe-Cr-Ni三(san)元系中，既(ji)有縮小γ相(xiang)區的(de)(de)元素Cr，又有擴大γ相(xiang)區的(de)(de)元素Ni或Mn，在這種情(qing)況下，不銹鋼的(de)(de)組(zu)織(zhi)就要由(you)給定(ding)成分(fen)(fen)的(de)(de)合金在Fe-Cr-Ni相(xiang)圖中的(de)(de)位置來(lai)確定(ding)。例如，在Fe-Cr-Ni三(san)元相(xiang)圖的(de)(de)1100℃等溫截面上(shang)（圖1-10），Cr18Ni8的(de)(de)成分(fen)(fen)示態點在γ相(xiang)區，于是(shi)，這種成分(fen)(fen)的(de)(de)鋼快(kuai)冷至(zhi)室(shi)溫后(hou)，即(ji)可得到單相(xiang)奧氏體組(zu)織(zhi)。
