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(gang)耐腐(fu)蝕性能的最基本元素。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


  鎳(nie)單獨不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)構成不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。鎳(nie)對(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐腐蝕的(de)(de)影響，只有它(ta)與鉻配合時才能(neng)(neng)(neng)充(chong)分顯(xian)示出來。在含鉻18％的(de)(de)鋼(gang)中(zhong)加入9％的(de)(de)鎳(nie)，就能(neng)(neng)(neng)使鋼(gang)在常溫下獲(huo)得單一(yi)奧(ao)氏體組(zu)織，并(bing)可以提高(gao)鋼(gang)對(dui)非氧化性介質(zhi)（如：稀硫酸、鹽酸、磷酸等）的(de)(de)耐蝕性，并(bing)能(neng)(neng)(neng)改(gai)善鋼(gang)的(de)(de)焊接和冷彎(wan)等的(de)(de)工藝性能(neng)(neng)(neng)。


3. 錳和氮(dan)


  錳(meng)(meng)和(he)(he)氮可代替鉻(ge)鎳(nie)不銹(xiu)鋼(gang)中的鎳(nie)。錳(meng)(meng)和(he)(he)氮在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)中有與鎳(nie)相仿(fang)的作用(yong)(yong)。錳(meng)(meng)的穩定奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)作用(yong)(yong)為鎳(nie)的二分之一，而(er)氮的作用(yong)(yong)比鎳(nie)大很多，約為鎳(nie)的40倍(bei)左(zuo)右。因而(er)錳(meng)(meng)和(he)(he)氮可代鎳(nie)獲得單一的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織。但錳(meng)(meng)的加入會使含鉻(ge)低的不銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)蝕性降低。同時，高錳(meng)(meng)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)不易加工(gong)。因此，在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)中不單獨(du)使用(yong)(yong)錳(meng)(meng)，只用(yong)(yong)部分代替鎳(nie)。


4. 碳(tan)


  碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中具有兩重性。碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)含量(liang)及其分布的(de)(de)(de)(de)形式(shi)，在(zai)(zai)很大程度(du)上左(zuo)右(you)著(zhu)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)(neng)和(he)組織：①. 碳(tan)(tan)(tan)(tan)是穩(wen)定奧氏(shi)體元素，并作用的(de)(de)(de)(de)程度(du)很大，約(yue)為鎳的(de)(de)(de)(de)30倍(bei)，含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)（馬氏(shi)體）不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，完全(quan)可(ke)以(yi)接受淬(cui)火強化(hua)，從而在(zai)(zai)機械(xie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)方(fang)面(mian)(mian)可(ke)大大提高(gao)它的(de)(de)(de)(de)強度(du)；②. 由于碳(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)親和(he)力(li)很大，在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中要占用17倍(bei)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)與(yu)(yu)它結合成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)鉻(ge)。隨(sui)著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)中含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增加，則與(yu)(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)形成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)越多，從而顯著(zhu)降低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性。所以(yi)，從強度(du)與(yu)(yu)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性能(neng)(neng)(neng)(neng)兩方(fang)面(mian)(mian)來看，碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)作用是互相(xiang)矛盾的(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)實際應(ying)用中，為了(le)達(da)到耐(nai)(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)一(yi)般較低(di)(di)，大多在(zai)(zai)0.1％左(zuo)右(you)，為了(le)進一(yi)步提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)，特(te)別是抗晶間腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)，常采用超低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，含碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)在(zai)(zai)0.03％甚至更低(di)(di)。


5. 鈦和鈮


  鈦和鈮能防止不銹鋼的晶間腐蝕。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(mu)和銅(tong)


  鉬(mu)和銅(tong)能(neng)提(ti)高(gao)某些(xie)(xie)不(bu)銹(xiu)鋼對(dui)(dui)(dui)某些(xie)(xie)介(jie)質(zhi)的(de)(de)耐(nai)腐蝕性能(neng)。鉬(mu)和銅(tong)能(neng)提(ti)高(gao)不(bu)銹(xiu)鋼對(dui)(dui)(dui)硫酸(suan)(suan)、醋酸(suan)(suan)等腐蝕介(jie)質(zhi)的(de)(de)耐(nai)蝕能(neng)力(li)。鉬(mu)還(huan)能(neng)顯著(zhu)提(ti)高(gao)對(dui)(dui)(dui)含氯離(li)子(zi)的(de)(de)介(jie)質(zhi)（如鹽酸(suan)(suan)）以及有機酸(suan)(suan)的(de)(de)耐(nai)蝕能(neng)力(li)。但含鉬(mu)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)宜在硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)(zhong)應用，含鉬(mu)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼在沸騰的(de)(de)65％硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)腐蝕速度比不(bu)含鉬(mu)的(de)(de)增加(jia)一倍；銅(tong)加(jia)入鉻(ge)錳(meng)氮不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)，會加(jia)速不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)晶間(jian)腐蝕。鉬(mu)對(dui)(dui)(dui)鋼獲得(de)單(dan)(dan)一奧(ao)氏體組織有不(bu)利影(ying)響(xiang)，因此(ci)在含鉬(mu)鋼中(zhong)(zhong)，為(wei)了使(shi)鋼在熱處理后具有單(dan)(dan)一的(de)(de)奧(ao)氏體組織。鎳(nie)在錳(meng)等元素(su)的(de)(de)含量中(zhong)(zhong)要相(xiang)應提(ti)高(gao)。


7. 硅和鋁


  硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)鋁(lv)能(neng)(neng)(neng)提(ti)(ti)高(gao)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力。硅(gui)(gui)(gui)對提(ti)(ti)高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)作用很顯(xian)著，含5％鉻(ge)(ge)(ge)及1％硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)，抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力可與12％鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)等。如要(yao)使鋼(gang)(gang)(gang)在1000℃能(neng)(neng)(neng)抵抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)，含0.5％硅(gui)(gui)(gui)時需(xu)要(yao)22％的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)，如加(jia)入2.5％～3％的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)以后，只(zhi)需(xu)要(yao)12％的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)就可以了(le)(le)。有資料還介紹，向(xiang)Cr15Ni20的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)(nie)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)2.5％的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)，抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)可相(xiang)當于Cr15Ni60的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)(nie)合金。向(xiang)高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)鋁(lv)也(ye)能(neng)(neng)(neng)使抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)顯(xian)著提(ti)(ti)高(gao)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)作用與加(jia)硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)(neng)相(xiang)仿。向(xiang)高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)：一(yi)是(shi)為了(le)(le)進一(yi)步提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)；二是(shi)為了(le)(le)節約用鉻(ge)(ge)(ge)。硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)鋁(lv)對提(ti)(ti)高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)作用雖(sui)然很大，但(dan)也(ye)有很多缺點。最主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)它(ta)使鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)晶粒粗化(hua)(hua)(hua)和(he)(he)脆性(xing)(xing)傾向(xiang)增大。


8. 鎢和釩


  鎢和釩加入鋼(gang)(gang)中，其(qi)主要(yao)作(zuo)用是(shi)提(ti)高鋼(gang)(gang)的熱強性。


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(ao)氏體不銹鋼中加入微量（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


  除以上元(yuan)素(su)外，有些不(bu)銹鋼(gang)中還(huan)分別加入(ru)稀有金屬(shu)元(yuan)素(su)和稀土元(yuan)素(su)以改善鋼(gang)的(de)性能。