不锈钢的性能和组织，主要是由各种元素决定的。目前已知的化学元素有100余种，对不锈钢的性能和组织影响最大的元素有：碳、铬、镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、铝、硅、钒、钨、硼等十多种。由于这些元素的加入，导致钢的内部组织发生变化，从而使钢具有特殊的性能。各种元素对不锈钢的性能和组织的影响如下：

铬--构成不锈钢的基本元素

铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化介质中，铬能使钢的表面很快形成一层腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的致密氧化膜且与金属基本结合得很牢固，保护钢免受外界介质进一步氧化侵蚀；铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%时，可使钢的电极电位发生突变，由负电位升到正的电极电位，因而可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高，钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%时，会发生第二次和第三次的突变，使钢具有更高的耐腐蚀性能。

镍--单独不能构成不锈钢

镍对不锈钢耐腐蚀的影响，只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量需达24%；要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，含镍量需在27%以上。所以，镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加人9%的镍，就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织，并可以提高钢对非氧化性介质(如；稀硫酸、盐酸、磷酸等)的耐蚀性，并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。

锰和氮--可代替铬镍不锈钢中的镍

锰和氮在不锈钢中有与镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的1/2，而氮的作用比镍大很多，约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代替镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时，高锰奥氏体钢不易加工。因此，在不锈钢中不单独使用锰，只用部分代替镍。

碳--在不锈钢中具有两重性

碳在不锈钢中的含量及其分布的形式，在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织：一方面碳是稳定奥氏体元素，并作用的程度很大，约为镍的30倍；另一方面由于碳和铬的亲和力很大，在不锈钢中要占用17倍碳量的铬与它结合成碳化铬。随着钢中含碳量的增加，则与碳形成碳化物的铬越多，从而显著降低钢的耐蚀性。所以，从强度与耐腐蚀性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中，为了达到耐腐蚀的目的，不锈钢的含碳量一般较低，大多在0.1%左右，为了进一步提高钢的耐腐蚀能力，特别是抗晶间腐蚀的能力，常采用超低碳的不锈钢，含碳量在0.03%甚至更低。

钛和铌--能防止不锈钢的晶间腐蚀

不锈钢加热到450~800℃时，常常由于在晶界析出铬的碳化物而使晶界附近的含铬量下降形成贫铬区，从而引起晶间腐蚀。常见的如在焊缝附近的热影响区内发生的晶间腐蚀。而钛和铌是强碳化物形成元素，它与碳的亲和力比铬大得多，钢中加人钛或铌，就能使钢中的碳首先与钛或铌形成碳化物，而不与铬形成碳化物，从而保证晶界附近不会因贫铬而产生晶间腐蚀。因此，钛和铌常用来固定钢中的碳，提高不锈钢抗晶间腐蚀的能力，并改善钢的焊接性能。

钼和铜--能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能

钼和铜能提高不锈钢对硫酸、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子的介质(如盐酸)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用，其在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍；铜加人铬锰氮不锈钢中，会加速不锈钢的晶间腐蚀。钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响，因此在含钼钢中，为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织，镍与锰等元素的含量要相应的提高。

硅和铝--能提高不锈钢的抗氧化能力

向高铬钢中加硅和铝的目的；一是为了进一步提高钢的抗氧化性能;二是为了节约用铬。硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大，但也有很多缺点，最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。

钨和钒

钨和钒加入钢中，其主要作用是提高钢的热强性。

硼

高铬铁素体不锈钢(Cr17Mo2Ti)中加0005%的硼，可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加人微量(00006~0.0007%)的硼，可使钢的热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用，可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途，但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。