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)等元素本身具有(you)面心立方晶(jing)格結構(gou)，加入鋼中(zhong)使(shi)A3下降(jiang)、A4上升，擴大γ相(xiang)區(qu)，并且穩定(ding)γ-Fe，使(shi)高溫(wen)(wen)面心立方晶(jing)格結構(gou)的奧氏體能夠穩定(ding)到(dao)室溫(wen)(wen)，沒有(you)相(xiang)變產生(sheng)。但銅(tong)的作(zuo)用比鎳(nie)、錳小得多，鎳(nie)、錳在一定(ding)溫(wen)(wen)度范圍內可與γ-Fe無限互溶。
1. Fe-Cr 不銹(xiu)鋼
不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)基本金(jin)相(xiang)組織(zhi)可用Fe-Cr系(xi)列(lie)(lie)(lie)狀態圖(tu)表示，如圖(tu)1-8所示。在(zai)(zai)800～1200℃之(zhi)間，在(zai)(zai)所謂的(de)γ環形圈(quan)內，是以(yi)(yi)奧氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)（y）存在(zai)(zai)。γ相(xiang)急劇冷卻時，則變態為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)。在(zai)(zai)γ環形圈(quan)外側，從高溫(wen)到常溫(wen)以(yi)(yi)穩(wen)定的(de)鐵素(su)體(ti)相(xiang)（α）存在(zai)(zai)。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵素(su)體(ti)系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)就是含(han)有(you)這些(xie)金(jin)相(xiang)組織(zhi)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。所以(yi)(yi)Fe-Cr系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)一般不(bu)(bu)是馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，就是鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
從(cong)圖1-8中可以看出，除了在一定濃度(du)、溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍形成。相外(wai)，在相當大(da)的(de)(de)(de)鉻(ge)含量(liang)范(fan)圍內(nei)形成α相（鐵素(su)體）。仔細分(fen)析Fe-Cr相圖的(de)(de)(de)左側部(bu)分(fen)，在鉻(ge)含量(liang)小于8％時，隨(sui)鉻(ge)量(liang)的(de)(de)(de)增多(duo)，A4點降(jiang)(jiang)(jiang)低，A3點也(ye)降(jiang)(jiang)(jiang)低；鉻(ge)含量(liang)大(da)于8％時，隨(sui)鉻(ge)量(liang)的(de)(de)(de)增多(duo)，A3點升(sheng)高(gao)，A4點降(jiang)(jiang)(jiang)低，從(cong)而在鉻(ge)含量(liang)小于12.5％的(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)形成封閉的(de)(de)(de)γ圈(quan)。這(zhe)表明(ming)，鉻(ge)含量(liang)大(da)于12.5％的(de)(de)(de)Fe-Cr合金，就不(bu)再(zai)出現γ相。因而，高(gao)鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，如Cr17、Cr25、Cr28等(deng)，都(dou)是鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)從(cong)高(gao)溫(wen)(wen)到室溫(wen)(wen)都(dou)是體心立方（bcc）點陣，即(ji)不(bu)論加熱和冷(leng)卻(que)都(dou)不(bu)發生α→γ相變。
2. Fe-Cr-Ni-Mn 不銹鋼
從(cong)冶金觀點來說，奧(ao)氏(shi)體組(zu)(zu)織無論對鋼(gang)(gang)廠還(huan)是對加工制(zhi)造廠都是他(ta)們所希望(wang)和需(xu)要的(de)(de)組(zu)(zu)織結構。在(zai)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)，可以(yi)使(shi)用(yong)(yong)其他(ta)奧(ao)氏(shi)體形成元素，如錳(meng)、氮、銅等來部分(fen)地代替(ti)鎳以(yi)保持其奧(ao)氏(shi)體組(zu)(zu)織。在(zai)由(you)于鎳的(de)(de)供(gong)應短缺的(de)(de)情況下，這(zhe)種(zhong)200類(lei)型的(de)(de)節鎳型鋼(gang)(gang)得到(dao)了極大的(de)(de)發展。這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)在(zai)卡車、拖車、汽(qi)車以(yi)及(ji)軌道交通等的(de)(de)制(zhi)造中(zhong)得到(dao)大量應用(yong)(yong)。
Fe-Cr-Mn三元(yuan)系中(zhong)，既有(you)縮小γ相區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)Cr，又有(you)擴大(da)γ相區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)Ni或Mn，在(zai)這種情況下(xia)，不銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織就(jiu)要由給(gei)定成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合金在(zai)Fe-Cr-Mn相圖中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置來(lai)確定。例如(ru)，在(zai)Fe-Cr-Mn三元(yuan)相圖的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1000℃等溫(wen)(wen)截(jie)面上（圖1-9）可(ke)以(yi)看出，Mn擴大(da)γ相區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力比(bi)Ni小，含(han)錳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體溶解促(cu)成(cheng)鐵(tie)素(su)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)Cr的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量最多(duo)只有(you)14％。Cr17Mn13鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)示態點在(zai)γy+αα兩相區；由于含(han)錳奧(ao)氏體有(you)足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性，在(zai)冷至室溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)不發生相變(bian)，因而(er)得到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是奧(ao)氏體加鐵(tie)素(su)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相組織。
在1955年(nian)，12Cr17Mn6Ni5N（201）型不銹鋼被AISI接納為標準成(cheng)分(fen)。12Cr18Mn9Ni5N（202）型也被采(cai)用。
當把兩種選擇(ze)的材料的各種性能(neng)進行比較(jiao)時，就會發現200系(xi)列(lie)具有一(yi)些明(ming)顯的優點。200系(xi)列(lie)合金較(jiao)高的退(tui)火強(qiang)度對(dui)某些用途(tu)是(shi)非常重要的，而且在生產和(he)加工中也會發現許多優點。除此之(zhi)外(wai)，200系(xi)列(lie)不銹鋼的價格也比300系(xi)列(lie)的低(di)。
3. Fe-Cr-Ni 不銹(xiu)鋼(gang)
Fe-Cr-Ni系列狀(zhuang)態圖如圖1-9所示。Ni是(shi)穩定奧氏體(ti)相（y）的元素，30％Ni將(jiang)γ區擴大至(zhi)500～1450℃區間(jian)內。
Fe-Cr-Ni三元(yuan)系(xi)中(zhong)，既有縮小γ相(xiang)區(qu)的元(yuan)素(su)Cr，又有擴(kuo)大γ相(xiang)區(qu)的元(yuan)素(su)Ni或Mn，在(zai)這種情(qing)況下，不(bu)銹鋼的組織就要由給定成(cheng)分的合金在(zai)Fe-Cr-Ni相(xiang)圖(tu)中(zhong)的位置(zhi)來確(que)定。例如，在(zai)Fe-Cr-Ni三元(yuan)相(xiang)圖(tu)的1100℃等溫(wen)截(jie)面上（圖(tu)1-10），Cr18Ni8的成(cheng)分示態點在(zai)γ相(xiang)區(qu)，于是，這種成(cheng)分的鋼快冷至室溫(wen)后，即可得到單相(xiang)奧(ao)氏體(ti)組織。
