不鏽鋼材（cái）料中（zhōng）的各種元素及其作用：

1．鉻——是構（gòu）成不鏽鋼的基本元素。 鉻是決定不（bú）鏽鋼耐腐蝕性能的（de）最基本元素。在氧化性介（jiè）質（zhì）中，鉻能使鋼的表麵很快形成 一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶（róng）解的富鉻的氧（yǎng）化膜， 這層氧化膜很致密， 並與金屬（shǔ）基本（běn） 結合得很牢固，保護鋼（gāng）免受外界介質進（jìn）一步氧化浸蝕；鉻（gè）還能有效地提高鋼的電極電位。當 含鉻量不低於 12.5%原子時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到（dào）正的電極（jí）電位。因（yīn）而 可顯著提高鋼的耐（nài）蝕性。鉻的含量越高，鋼的（de）耐蝕性能越好。當（dāng）含鉻量達到 25%、37.5% 原（yuán）子時，會發生第二（èr）次第三次的突變，使鋼具有更高的耐腐蝕性能。

2．鎳——單獨不能構成（chéng）不鏽鋼 鎳對不鏽鋼耐腐蝕的影響，隻有它與鉻配合時才能充分顯示出來。因為，低（dī）炭鎳鋼要（yào）獲（huò） 得純奧氏體組織（zhī），含鎳量需達 24%；要使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變，含鎳量 需在 27%以上。所以，鎳不能單（dān）獨構成不鏽鋼。而在含鉻 18%的鋼中加入 9%的鎳，就能 使鋼在常溫下獲得單一奧氏體組織，並可以提高鋼對非氧化性介質（如：稀、、磷酸等）的 耐蝕性，並能改善（shàn）鋼的（de）焊接和冷彎等的工藝性（xìng）能。
3．錳和氮（dàn）——可代替鉻鎳（niè）不鏽鋼中的鎳 錳和氮在（zài）不鏽鋼中有鎳相仿的作（zuò）用（yòng）。錳的穩定奧氏體作用為鎳的二分之一，而（ér）氮的作 用比（bǐ）鎳大很多，約為（wéi）鎳的 40 倍左右。因而錳和氮可代鎳（niè）獲得單一的奧氏體組織。但（dàn）錳的加 入會使含鉻低的不鏽鋼耐蝕性降低（dī）。同時，高錳奧氏體鋼不易加工。因（yīn）此，在不鏽鋼中不單（dān） 獨使（shǐ）用錳，隻用部（bù）分（fèn）代替鎳。

4．碳——在不鏽鋼（gāng）中具有兩重性 碳在不鏽鋼中的含量及其分布的形式，在很大程度（dù）上左（zuǒ）右（yòu）著不（bú）鏽（xiù）鋼的性能和組織：一方（fāng） 麵碳是穩定奧氏體元素，並作用的程度很大，約為鎳的（de） 30 倍，含（hán）碳量高的（馬氏體）不鏽（xiù） 鋼，完全可以接受淬火強化，從而在機械性能方麵可大大提高它的強度；另一方麵由於碳（tàn）和 鉻的親和力很大， 在不鏽鋼（gāng）中要占用十七倍碳量的鉻與它結（jié）合成碳化鉻。 隨著鋼中（zhōng）含碳量的 增加，則與碳形成碳化物的鉻越多，從而顯著降低鋼的耐蝕性。所（suǒ）以，從強度（dù）與耐腐蝕性能 兩方麵來看，碳在不鏽鋼中的作用是互相矛盾的。在實（shí）際（jì）應（yīng）用中，為了達到耐腐蝕（shí）的目的， 不鏽鋼的含碳量一般較低，在（zài）大多在 0.1%左右，為了進一步（bù）提高鋼的耐腐蝕能力，特別是 抗晶間腐蝕的能力，常采用超低碳的不鏽鋼，含碳量在 0.03%甚（shèn）至更低；但用於製造滾動 軸承、彈簧（huáng）、工具等（děng）不鏽鋼，由於要求有高的硬度和耐磨性，因而含碳量較高，一般均在 0. 85~1.00%之間。如 9Cr18 鋼等。

5．鉬和銅——能提高某些不鏽鋼對某些介質的耐腐蝕性（xìng）能 鉬和銅能提高不鏽鋼對、醋酸等腐蝕介質的耐蝕能力。鉬還能顯著提高對含氯（lǜ）離子的介 質（如）以及（jí）有機酸中的耐（nài）蝕能力。但含鉬的不鏽鋼不宜在硝酸中應用，含鉬的不鏽鋼（gāng）在沸 騰的 65%硝酸中的腐蝕速度比不（bú）含鉬的增加一倍；銅加入鉻錳氮不（bú）鏽鋼中，會（huì）加速不鏽鋼 的晶間腐蝕。 鉬對鋼獲得單（dān）一奧（ào）氏體組織有不（bú）利影響，因此在含鉬（mù）鋼中，為了使鋼在熱處理後（hòu）具有單 一（yī）的奧氏體組織。鎳在錳等元素的含量要相應的提高。

6．矽和（hé）鋁——能提高不鏽鋼的抗氧化能力 矽對提（tí）高鉻鋼抗氧化能力的作用很顯著（zhe），含 5%鉻（gè）及 1%矽（guī）的鋼，抗氧化的能力可（kě）與 12% 鉻鋼相等。如使（shǐ）鋼在 1000℃能抵抗（kàng）氧化，含 0.5%矽時需要 22%的鉻，如加入 2.5～3%的 矽（guī）以後，隻需（xū）要 12%的（de）鉻就可以了（le）。有資料還介紹，向 Cr15Ni20 的鉻鎳鋼中加（jiā） 2.5%的矽， 抗氧（yǎng）化性能可相當 Cr15Ni60 的鉻鎳合金。 向高鉻鋼中加鋁也能使抗氧化性能顯（xiǎn）著提高，它的作（zuò）用與加矽的（de）功能相仿。 向高鉻鋼（gāng）中加矽和鋁的目的： 一是為了進一步提高鋼（gāng）的抗氧化性能， 二是為了（le）節約用鉻。 矽和鋁對提高鉻鋼抗（kàng）氧化性能的作用雖然很大，但也有很多缺點（diǎn）。最主要的是它使鋼的 晶粒粗化和脆性傾向增大。

7．鎢（wū）和釩加入鋼中（zhōng），其主要（yào）作用是提高（gāo）鋼的熱強性。

8．硼 高鉻鐵素體不（bú）鏽鋼（Cr17MO2Ti）中加 0.005%的硼，可使鋼在沸騰（téng）的 65%醋酸中的耐 腐蝕性能提高；奧氏體不鏽鋼中加入微量（0.0006～0.0007%）的硼，可使鋼的熱態塑性改 善；硼對提高（gāo）鋼的熱強性有良好的作用，可使不鏽鋼的熱強（qiáng）性顯著提（tí）高；含硼的鉻鎳奧氏體 不鏽鋼在原子能工（gōng）業（yè）中有著（zhe）特殊的用（yòng）途。 但不鏽鋼中含硼會使鋼（gāng）的塑（sù）性和衝擊韌（rèn）性（xìng）降低。

9.除以上元素外，有些不鏽鋼中（zhōng）還（hái）分別加入稀有金屬元素和稀土元（yuán）素以改善鋼 的（de）性能。 以上談到了（le）構成不鏽鋼的基本元素——鉻，和影（yǐng）響不鏽鋼組織、性能的重要元素——碳， 以及改（gǎi）善不（bú）鏽鋼（gāng）性能和組織的添加元素——鎳、錳、氮、鈦、铌、鉬、銅（tóng）、矽、鋁（lǚ）、鎢、釩、 硼等十多個元素（sù）。 在工業上實際應用的不鏽鋼， 很多鋼（gāng）中同時存在著（zhe）幾種至（zhì）十幾種合（hé）金元素， 當幾種（zhǒng）元素共存於不鏽（xiù）鋼這一統一體中時，決定不（bú）鏽鋼組織的是各種元素影響的總和。 各種元素對不鏽鋼組織的影響，根據其共同性，概括起來，基本（běn）上分屬於兩大類：一類 是形成（chéng）或穩定奧氏（shì）體的（de）元素，它（tā）們是碳、鎳、錳、氮、銅、以碳和氮的作用程度最大；另一 類是形（xíng）成鐵（tiě）素體的元素（sù），它們是鉻、鎢、鉬、铌、矽、鈦、釩、鋁等，這一類元素形成鐵素 體的作用，如以鉻為 1 來加以比較，其他元素的作用（yòng）都比（bǐ）鉻大。 這（zhè）兩類元素共存於不鏽鋼中時，不鏽鋼的組織就取決於（yú）他們互相影響的結果。如果穩（wěn）定 奧氏（shì）體的元素的作用居於主要方麵的話， 不（bú）鏽鋼的組織就以奧氏體為主， 很少以至沒有鐵素 體； 如（rú）果他們的（de）作用程度還不能使鋼的奧氏體保持至室溫的話， 這種不穩定的奧氏體在冷卻 時即發生馬氏體轉變， 鋼的組織則為馬氏體； 如果形成鐵素體的元素的作用（yòng）成為主（zhǔ）要方麵的 話，鋼的組織則以（yǐ）鐵素體為主。 不鏽鋼的（de）性能除工藝因素外，主要取決於其內部組織的構成，而構成不鏽鋼組織的是各 種合金元素在鋼（gāng）中的總和。因此說（shuō），不鏽鋼的性能，歸根到底主（zhǔ）要是由合金元素（sù）決定（dìng）的。 隻含（hán）有鉻元素的（de）不鏽鋼，人們通常稱它為“不鏽鐵（tiě）”，工業上稱它為“鉻不鏽鋼”。這類鋼都 具有磁性，他們的金相組織為鐵素體、馬氏體或鐵（tiě）素體、馬氏體為（wéi）主體的複相組織。這類鋼 具有抵抗大氣及弱腐蝕介質的能力，或有更高的耐腐蝕性能與抗氧化性能，或可淬火使（shǐ）用。 但他們的機械性能或工（gōng）藝性能較（jiào）差， 幾乎沒有焊接性能等等的不足之處（chù）。 這類鋼遠（yuǎn）不能滿足 工業用鋼（gāng）的（de）特殊要求（qiú）。 在鉻級不鏽鋼的基（jī）體（tǐ）中，加入（rù）適量的鎳元素。如在含鉻（gè） 18%的低（dī）炭（0.12%以下的炭） 的（de）鐵素體鋼中加入 8%的鎳後，在常溫下可獲得最理想的純奧氏體組（zǔ）織，這種鋼就是人們通 常所稱的無磁性的不鏽鋼。這類鉻鎳（niè）不鏽鋼與相同含鉻量的鐵素（sù）體或馬氏體耐酸不鏽鋼比 較， 不僅具有更高的耐腐蝕性能， 更重要提他們具有（yǒu）良好的冷變形（xíng）使之硬化的性能和焊接性 能，在常溫或低溫下均具有（yǒu）很高的塑性和衝擊韌性，不具磁性（xìng）等等的優良性能。這類不鏽鋼（gāng） 的缺點是機械性能比（bǐ）較低， 對（duì）晶間腐蝕及應力腐蝕比（bǐ）較敏感， 但通（tōng）過適量的合金添加劑或工 藝措施，就能改（gǎi）善或消（xiāo）除。 在鉻級（jí）不鏽鋼的基本中，添加以錳為主要合金元素的不鏽鋼。就是人們通常所（suǒ）講的“鉻錳 氮”不鏽鋼。這類不鏽鋼除強度比鉻鎳鋼為高外，其他如耐腐蝕（shí）性（xìng）和工藝性能等都不如鉻鎳 奧氏體不鏽鋼好。生產這類不鏽鋼除個別情況下，主（zhǔ）要是為了節約昂（áng）貴的鎳元（yuán）素，所以這類 鋼又叫節鎳不鏽鋼。