形成不銹鋼的性能和組織，主要是由各種元素決定的。由于這些元素的加入，導致鋼的內部組織發生變化，從而使鋼具有特殊的性能。


1. 鉻


  鉻是構成不銹鋼的基本元素。鉻是決定不銹鋼耐(nai)腐蝕(shi)性能的最基本元素。鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜；鉻還能有效地提高鋼的電極電位。當含鉻量不低于12.5％時，可使鋼的電極電位發生突變，由負電位升到正的電極電位。因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高，鋼的耐蝕性能越好。當含鉻量達到25％、37.5％時，會發生第二次、第三次的突變，使鋼具有更高的耐腐蝕性能。


2. 鎳(nie)


  鎳(nie)單(dan)獨不能(neng)(neng)(neng)構成不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。鎳(nie)對(dui)(dui)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐腐蝕的影(ying)響，只(zhi)有它與鉻(ge)配(pei)合時(shi)才能(neng)(neng)(neng)充分(fen)顯示出來。在含(han)鉻(ge)18％的鋼(gang)(gang)中加入(ru)9％的鎳(nie)，就(jiu)能(neng)(neng)(neng)使鋼(gang)(gang)在常(chang)溫下(xia)獲(huo)得單(dan)一奧(ao)氏體組織(zhi)，并(bing)可以(yi)提高鋼(gang)(gang)對(dui)(dui)非氧化性介質（如：稀硫(liu)酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)等）的耐蝕性，并(bing)能(neng)(neng)(neng)改(gai)善(shan)鋼(gang)(gang)的焊接和冷彎等的工藝性能(neng)(neng)(neng)。


3. 錳和氮


  錳和(he)氮可代替(ti)鉻(ge)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)。錳和(he)氮在不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)有(you)與鎳(nie)相(xiang)仿的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。錳的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)奧(ao)氏體作(zuo)用為鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)二分(fen)之一，而氮的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用比(bi)鎳(nie)大很多，約為鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)40倍左右(you)。因而錳和(he)氮可代鎳(nie)獲得單一的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體組織。但錳的(de)(de)(de)(de)加入會(hui)使(shi)含鉻(ge)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼耐蝕性(xing)降低(di)(di)。同時，高錳奧(ao)氏體鋼不(bu)易加工。因此，在不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)不(bu)單獨使(shi)用錳，只用部分(fen)代替(ti)鎳(nie)。


4. 碳


  碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)具有兩重性。碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)及其分布的(de)(de)(de)(de)形(xing)式，在(zai)(zai)很大程度上左(zuo)右著(zhu)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)和組織：①. 碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)(shi)穩定奧氏(shi)體元(yuan)素，并作用的(de)(de)(de)(de)程度很大，約為鎳的(de)(de)(de)(de)30倍，含碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)高的(de)(de)(de)(de)（馬(ma)氏(shi)體）不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)，完全可以接受淬火強化(hua)，從而(er)在(zai)(zai)機械性能(neng)方(fang)面(mian)可大大提高它(ta)的(de)(de)(de)(de)強度；②. 由于碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)和鉻的(de)(de)(de)(de)親和力很大，在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)要占(zhan)用17倍碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)鉻與它(ta)結(jie)合成碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)鉻。隨著(zhu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)含碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增加，則與碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)形(xing)成碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)(de)鉻越多，從而(er)顯著(zhu)降低鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性。所以，從強度與耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性能(neng)兩方(fang)面(mian)來(lai)看，碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)作用是(shi)(shi)互(hu)相矛盾的(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)實(shi)際應用中(zhong)(zhong)，為了(le)達到耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)含碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)一般(ban)較低，大多在(zai)(zai)0.1％左(zuo)右，為了(le)進一步提高鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕能(neng)力，特別是(shi)(shi)抗晶間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)能(neng)力，常采用超低碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)，含碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)在(zai)(zai)0.03％甚(shen)至更低。


5. 鈦和鈮


  鈦和鈮能防止不銹鋼的晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)。不銹鋼加熱到450～800℃時，常常由于在晶界析出鉻的碳化物而使晶界附近的含鉻量下降形成貧鉻區，導致晶界附近的電極電位下降，從而引起電化學腐蝕。這種腐蝕叫作晶間腐蝕。常見的如在焊縫附近的熱影響區內發生的晶間腐蝕。而鈦和鈮是強碳化物形成元素，它們與碳的親和力比鉻大得多，鋼中加入鈦或鈮，就能使鋼中的碳首先與鈦或鈮形成碳化物，而不與鉻形成碳化物，從而保證晶界附近不致因貧鉻而產生晶間腐蝕。因此，鈦和鈮常用來固定鋼中的碳，提高不銹鋼抗晶間腐蝕的能力，并改善鋼的焊接性能。鈦或鈮的加入量要根據含碳量而定，一般地，鈦的加入量為含碳量的5倍，鈮為碳的8倍。


6. 鉬和銅(tong)


  鉬(mu)(mu)(mu)和(he)(he)銅能(neng)(neng)(neng)提(ti)高(gao)某些(xie)不(bu)(bu)銹鋼(gang)對某些(xie)介質的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)(neng)。鉬(mu)(mu)(mu)和(he)(he)銅能(neng)(neng)(neng)提(ti)高(gao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)對硫酸(suan)(suan)、醋酸(suan)(suan)等腐(fu)蝕(shi)(shi)介質的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)力。鉬(mu)(mu)(mu)還能(neng)(neng)(neng)顯著提(ti)高(gao)對含(han)(han)氯離子的(de)(de)介質（如鹽酸(suan)(suan)）以及有(you)機酸(suan)(suan)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)力。但含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)宜在(zai)硝酸(suan)(suan)中應用，含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)沸騰的(de)(de)65％硝酸(suan)(suan)中的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度比不(bu)(bu)含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)的(de)(de)增加一倍(bei)；銅加入鉻錳氮不(bu)(bu)銹鋼(gang)中，會加速(su)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)。鉬(mu)(mu)(mu)對鋼(gang)獲得單一奧氏體(ti)組織有(you)不(bu)(bu)利(li)影響，因此在(zai)含(han)(han)鉬(mu)(mu)(mu)鋼(gang)中，為了使鋼(gang)在(zai)熱處理后具有(you)單一的(de)(de)奧氏體(ti)組織。鎳在(zai)錳等元(yuan)素的(de)(de)含(han)(han)量(liang)中要相應提(ti)高(gao)。


7. 硅和鋁(lv)


  硅(gui)(gui)和鋁(lv)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)提(ti)(ti)高(gao)不銹鋼(gang)(gang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力。硅(gui)(gui)對提(ti)(ti)高(gao)鉻(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力的(de)作用(yong)很(hen)顯(xian)著，含5％鉻(ge)及1％硅(gui)(gui)的(de)鋼(gang)(gang)，抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力可(ke)與12％鉻(ge)鋼(gang)(gang)相等。如要使(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)在1000℃能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)抵抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)，含0.5％硅(gui)(gui)時需要22％的(de)鉻(ge)，如加入2.5％～3％的(de)硅(gui)(gui)以(yi)后(hou)，只(zhi)需要12％的(de)鉻(ge)就可(ke)以(yi)了(le)。有資料還介紹(shao)，向(xiang)Cr15Ni20的(de)鉻(ge)鎳鋼(gang)(gang)中(zhong)加2.5％的(de)硅(gui)(gui)，抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)可(ke)相當于(yu)Cr15Ni60的(de)鉻(ge)鎳合金。向(xiang)高(gao)鉻(ge)鋼(gang)(gang)中(zhong)加鋁(lv)也能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)使(shi)(shi)(shi)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)顯(xian)著提(ti)(ti)高(gao)，它(ta)的(de)作用(yong)與加硅(gui)(gui)的(de)功能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)相仿。向(xiang)高(gao)鉻(ge)鋼(gang)(gang)中(zhong)加硅(gui)(gui)和鋁(lv)的(de)目的(de)：一(yi)是(shi)(shi)為了(le)進一(yi)步提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)；二是(shi)(shi)為了(le)節約用(yong)鉻(ge)。硅(gui)(gui)和鋁(lv)對提(ti)(ti)高(gao)鉻(ge)鋼(gang)(gang)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)作用(yong)雖然很(hen)大(da)，但也有很(hen)多(duo)缺點。最(zui)主要的(de)是(shi)(shi)它(ta)使(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)的(de)晶粒粗化(hua)(hua)(hua)(hua)和脆性傾向(xiang)增大(da)。


8. 鎢和釩(fan)


  鎢和(he)釩(fan)加入鋼(gang)(gang)中(zhong)，其主要作用(yong)是提高鋼(gang)(gang)的熱強性(xing)。


9. 硼


  高鉻鐵素體不銹鋼（Cr17Mo2Ti）中加0.005％的硼，可使鋼在沸騰的65％醋酸中的耐腐蝕性能提高；奧氏(shi)體(ti)不銹鋼中加入微量（0.0006％～0.0007％）的硼，可使鋼的熱態塑性改善；硼對提高鋼的熱強性有良好的作用，可使不銹鋼的熱強性顯著提高；含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。但不銹鋼中含硼會使鋼的塑性和沖擊韌性降低。


10. 其他元素


  除(chu)以(yi)上(shang)元(yuan)素外(wai)，有些(xie)不(bu)銹鋼(gang)中還分別加入(ru)稀有金屬元(yuan)素和稀土(tu)元(yuan)素以(yi)改善鋼(gang)的性能(neng)。