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在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不鏽鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經過鍍色等表面處理，而發揮不鏽鋼所固有的表面性能,使用於多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不鏽鋼。代表性能的有13鉻鋼，18-鉻鎳鋼等高合金鋼。
從金相學角度分析，因為不鏽鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個膜隔離開與鋼內侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。
為了保持不鏽鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。
不鏽鋼種類：
不鏽鋼可以按用途、化學成分及金相組織來大體分類。
以奧氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成，各元素的加入量變化的不同，而開發各種用途的鋼種。
以化學成分分類：
①． CR系列：鐵素體系列、馬氏體系列
②． CR-NI系列：奧氏體系列，異常系列，析出硬化系列。
以金相組織的分類：
①． 奧氏體不鏽鋼
②． 鐵素體不鏽鋼
③． 馬氏體不鏽鋼
④． 雙相不鏽鋼
⑤． 沉澱硬化不鏽鋼
不鏽鋼的標識方法
鋼的編號和表示方法
①用國際化學元素符號和本國的符號來表示化學成份，用阿拉伯字母來表示成份含量：
如：中國、俄國 12CrNi3A
②用固定位數數字來表示鋼類系列或數字；如：美國、日本、300系、400系、200系；
③用拉丁字母和順序組成序號，只表示用途。
我國的編號規則
①採用元素符號
②用途、漢語拼音，平爐鋼：P、 沸騰鋼：F、 鎮靜鋼：B、甲類鋼：A、T8：特8、
GCr15：滾珠
◆合結鋼、彈簧鋼，如：20CrMnTi 60SiMn、（用萬分之几表示C含量）
◆不鏽鋼、合金工具鋼（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即
0.1%C）,不鏽 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo
國際不鏽鋼標示方法
美國鋼鐵學會是用三位數字來標示各種標準級的可鍛不鏽鋼的。其中：
①奧氏體型不鏽鋼用200和300系列的數字標示，
②鐵素體和馬氏體型不鏽鋼用400系列的數字表示。例如，某些較普通的奧氏體不鏽鋼
是以201、 304、 316以及310為標記，
③鐵素體不鏽鋼是以430和446為標記，馬氏體不鏽鋼 是以410、420以及440C為標
記，雙相（奧氏體－鐵素體），
④不鏽鋼、沉澱硬化不鏽鋼以及含鐵量低於50%的高合金通常是採用專利名稱或商標命名。
4)．標準的分類和分級
4-1分級：
①國家標準GB
②行業標準YB
③地方標準
④企業標準Q/CB
4-2 分類：
①產品標準
②包裝標準
③方法標準
④基礎標準
4-3 標準水平（分三級）：
Y級：國際先進水平
I級：國際一般水平
H級：國內先進水平
4-4國標
GB1220-84 不鏽棒材（I級）
GB4241-84 不鏽焊接盤園（H級）
GB4356-84 不鏽焊接盤園（I級）
GB1270-80 不鏽管材（I級）
GB12771-91 不鏽焊管（Y級）
GB3280-84 不鏽冷板（I級）
GB4237-84 不鏽熱板（I級）
GB4239-91 不鏽冷帶（I級）
不鏽鋼專業名詞
通 俗地說，不鏽鋼就是不容易生鏽的鋼，實際上一部分不鏽鋼，既有不鏽性，又有耐酸性（耐蝕性）。不鏽鋼的不鏽性和耐蝕性是由於其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜） 的形成。這種不鏽性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當鉻含量達到一定的 百分比時，鋼的耐蝕性發生突變，即從易生鏽到不易生鏽，從不耐蝕到耐腐蝕。不鏽鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結構分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體 和雙相不鏽鋼；按主要化學成分分類，基本上可分為鉻不鏽鋼和鉻鎳不鏽鋼兩大系統；按用途分則有耐硝酸不鏽鋼、耐硫酸不鏽鋼、耐海水不鏽鋼等等，按耐蝕類型 分可分為耐點蝕不鏽鋼、耐應力腐蝕不鏽鋼、耐晶間腐蝕不鏽鋼等；按功能特點分類又可分為無磁不鏽鋼、易切削不鏽鋼、低溫不鏽鋼、高強度不鏽鋼等等。由於不 鏽鋼材具有優異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度範圍內的強韌性等系列特點，所以在重工業、輕工業、生活用品行業以及建筑裝飾等行業中獲取得廣氾的 應用。
奧氏體不鏽鋼：在常溫下具有奧氏體組織的不鏽鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時，具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不鏽鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量並加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素髮展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不鏽鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低於0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不鏽鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由於奧氏體不鏽鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業中獲得了廣氾的應用。
鐵素體不鏽鋼：在使用狀態下以鐵素體組織為主的不鏽鋼。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導熱係數大，膨脹係數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點，多用於製造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應用。爐外精鍊技術（AOD或VOD）的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣氾應用。
奧氏體--鐵素體雙相不鏽鋼：是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不鏽鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不鏽鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不鏽鋼的475℃脆性以及導熱係數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不鏽鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不鏽鋼具有優良的耐孔蝕性能，也是一種節鎳不鏽鋼。
馬氏體不鏽鋼：通過熱處理可以調整其力學性能的不鏽鋼，通俗地說，是一類可硬化的不鏽鋼。典型牌號為Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。 粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強韌性組合，主要用於蒸汽輪機葉片、餐具、外科手朮器械。根據化學成分的差異，馬氏體不鏽鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏 體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同，還可分為馬氏體不鏽鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉澱硬化不鏽鋼以及馬氏體時效不鏽鋼等。
不鏽鋼的物理化學機械特性
不鏽鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示：
①．熱膨脹係數：因溫度變化而引起物質量度元素的變化。膨脹係數是膨脹－溫度曲線的斜率，瞬時膨脹係數是特定溫度下的斜率，兩個指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹係數。膨脹係數可以用體積或者是長度表示，通常是用長度表示。
②．密度：物質的密度是該物質單位體積的質量，單位是kg/m3或1b/in3。
③．彈性模量：當施加力于單位長度稜住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時，單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為1b/in3或N/m3。
④．電阻率：在單位長度立方體材料的兩對面之間測量的電阻，單位用Ω•m，μΩ•cm或（已廢的）Ω/(circular mil.ft)來表示。
⑤．磁導率：無量綱係數，表示物質易被磁化的程度，是磁感應強度與磁場強度之比。
⑥．熔化溫度範圍：確定合金開始凝固和凝固完了的溫度。
⑦．比熱： 單位質量的物質溫度改變1度所需要的熱量。在英制和CGs制中二者比熱的數值相同，因為熱量的單位（Biu或cal)取決于單位質量的水升高1度聽需的熱量。國際單位制中比熱的數值與英制或CGS制是不同的，因為能量的單位（J）是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b•0F)及J/（kg •k）。
⑧．熱導率：物質導熱的速率的量度。在單位截面積物質上建立單位長度上的1度的溫度梯度時，那麼熱導率定義為單位時間傳導的熱量，熱導率的單位為 Btu/(h•ft•0F)或w/(m •K)。
⑨．熱擴散率：是確定物質內部溫度前遷速率的一種性能，是熱導率對比熱和密度乘積的比值，熱擴散率單位以Btu/(h•ft•0F)或w/(m•k)表示。
不鏽鋼的性能與組織
目前已知的化學元素有100多 種，在工業中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二十多種。對於人們在與腐蝕現象作長期鬥爭的實踐而形成的不鏽鋼這一特殊鋼系列來說，最常用的元素有十 幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對不鏽鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、 硅、氮以外，都是化學元素週期表中位於過渡族的元素。
實際上工業上應用的不鏽鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的，當幾種元素共存於不鏽鋼這一個統一體中時，它們的影響要比單獨存在時複雜得多，因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此不鏽鋼的組織決定于各種元素影響的總和。
1)．各種元素對不鏽鋼的性能和組織的影響和作用
1-1.鉻 在不鏽鋼中的決定作用：決定不鏽鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不鏽鋼都含有一定數量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成為決定不鏽 鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以後，促使其內部的矛盾運動向有利於抵抗腐蝕破坏的方面發展。這種變化可以從以下方面得到說明：
①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高
②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化
鈍化是由於陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。
1-2. 碳在不鏽鋼中的兩重性
碳是工業用鋼的主要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不鏽鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不鏽鋼中對組織的影響主要表現在兩方面，一方面碳是穩定奧氏體的元素，並且作用的程度很大（約為鎳的30倍），另一方面由於碳和鉻的親和力很大，與鉻形成—系列複雜的碳化物。所以，從強度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不鏽鋼中的作用是互相矛盾的。
認識了這一影響的規律，我們就可以從不同的使用要求出發，選擇不同含碳量的不鏽鋼。
例如工業中應用最廣氾的，也是最起碼的不鏽鋼——0Crl3～4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規定為12～14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以後才決定的，目的即在於使碳與鉻結合成碳化鉻以後，固溶體中的含鉻量不致低於11.7％這一最低限度的含鉻量。
就這五個鋼號來說由於含碳量不同，強度與耐腐蝕性能也是有區別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐腐蝕性較好但強度低於3Crl3和4Cr13鋼，多用於製造結構零件，后兩個鋼號由於含碳較高而可獲得高的強度多用於製造彈簧、刀具等要求高強度及耐磨的零件。又如為了克服18－8鉻鎳不鏽鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至0.03％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦或鈮），使之不形成碳化鉻，再如當高硬度與耐磨性成為主要要求時，我們可以在增加鋼的含碳量的同時適當地提高含鉻量，做到既滿足硬度與耐磨性的要求，又兼顧—定的耐腐蝕功能，工業上用作軸承、量具與刃具有不鏽鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳量雖高達0.85～0.95％，由於它們的含鉻量也相應地提高了，所以仍保証了耐腐蝕的要求。
總的來講，目前工業中獲得應用的不鏽鋼的含碳量都是比較低的，大多數不鏽鋼的含碳量在0.1～0.4％之間，耐酸鋼則以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量大於0.4％的不鏽鋼僅占鋼號總數的一小部分，這是因為在大多數使用條件下，不鏽鋼總是以耐腐蝕為主要目的。此外，較低的含碳量也是出於某些工藝上的要求，如易於焊接及冷變形等。
1-3. 鎳在不鏽鋼中的作用是在與鉻配合后才發揮出來的
鎳是優良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而只有含鎳27％時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨構成不鏽鋼。但是鎳與鉻同時存在於不鏽鋼中時，含鎳的不鏽鋼卻具有許多可貴的性能。
基於上面的情況可知，鎳作為合金元素在不鏽鋼中的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使不鏽鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。
1-4. 錳和氮可以代替鉻鎳不鏽鋼中鎳
鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多，但近几十年來由於鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強鋼的大量發展與應用，以及化學工業日益發展對不鏽鋼的需要量越來越大，而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數地區，因此在世界範圍內出現了鎳在供和需方面的矛盾。所以在不鏽鋼與許多其他合金領域（如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣氾地開展了節鎳和以其他元素代鎳的科學研究與生產實踐，在這方面研究和應用比較多的是以錳和氮來代替不鏽鋼與耐熱鋼中的鎳。
錳對於奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一些，錳的作用不在於形成奧氏體，而是在於它降低鋼的臨界淬火速度，在冷卻時增加奧氏體的穩定性，抑制奧氏體的分解，使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方面，錳的作用不大，如鋼中的 含錳量從0到10．4%變化，也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大，形成的氧化膜的防護作用也很低，所以工業上雖有以錳合金化的奧氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它們不能作為不鏽鋼使用。 錳在鋼中穩定奧氏體的作用約為鎳的二分之一，即2％的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體，並且作用的程度比鎳還要大。例如，欲使含18％鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織，以錳和氮代鎳的低鎳不鏽鋼與元鎳的鉻錳氮不誘鋼，目前已在工業中獲得應用，有的已成功地代替了經典的18-8鉻鎳不鏽鋼。
1-5.不鏽鋼中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。
1-6.鉬和銅可以提高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。
1-7.其他元素對不鏽鋼的性能和組織的影響
以 上主要的九種元素對不鏽鋼的性能和組織的影響，除這些元素對不鏽鋼性能與組織影響較大的元素以外，不鏽鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常 存雜質元素，如硅、硫、磷等．也有的是為了某些特定的目的而加入的，如鈷、硼、硒、稀土元素等。從不鏽鋼的耐腐蝕性能這一主要性質來說，這些元素相對於已 討論的九種元素，都是非主要方面的，雖然如此，但也不能完全忽略，因為它們對不鏽鋼的性能與組織同樣也發生影響。
硅是形成鐵素體的元素，在一般不鏽鋼中為常存雜質元素。
鈷作為合金元素在鋼中應用不多，這是因為鈷的價格高及其在其它方面（如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等）有著更重要的用途。在一般不鏽鋼中加鈷作合金元素的也不多，常用不鏽鋼如9Crl7MoVCo鋼（含1.2-1.8％鈷）加鈷，目的並不在於提高耐腐蝕性能而在於提高硬度，因為這種不鏽鋼的主要用途是製造切片機械刃具、剪刀及手朮刀片等。
硼：高鉻鐵素體不鏽鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0．005％硼，可使在沸騰的65％醋酸中的耐腐蝕性能提高。加微量的硼（0.0006～0.0007％）可使奧氏體不鏽鋼的熱態塑性改善。少量的硼由於形成低熔點共晶體，使奧氏體鋼焊接時產生熱裂紋的傾向增大，但含有較多的硼（0．5～0．6％）時，反而可防止熱裂紋的產生。因為當含有0．5～0．6％ 的硼時，形成奧氏體－硼化物兩相組織，使焊縫的熔點降低。熔池的凝固溫度低於半溶化區時，母材在冷卻時產生的張應力，由處於液態．固態的焊縫金屬承受，此 時是不致引起裂縫的，即使在近縫區形成了裂紋，也可以為處於液態－固態的熔池金屬所填充。含硼的鉻鎳奧氏體不鏽鋼在原子能工業中有著特殊的用途。
磷：在一般不鏽鋼中都是雜質元素，但其在奧氏體不鏽鋼中的危害性不像在一般鋼中那樣顯著，故含量可允許高一些，如有的資料提出可達0．06％，以利於冶煉控制。個別的含錳的奧氏體鋼的含磷量可達0．06％（如2Crl3NiMn9鋼）以至0.08％（如Cr14Mnl4Ni鋼）。利用磷對鋼的強化作用，也有加磷作為時效硬化不鏽鋼的合金元素，PH17－10P鋼(含0．25％磷)乃PH－HNM鋼（含0．30磷）等。
硫和硒：在一般不鏽鋼中也是常有雜質元素。但向不鏽鋼中加0．2～0．4％的硫，可提高不鏽鋼的切削性能，硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不鏽鋼的切削性能，是因為它們降低不鏽鋼的韌性，例如一般18－8鉻鎳不鏽鋼的衝擊值可達30公斤/釐米2。含0．31％硫的18－8鋼（0．084％C、18．15％Cr、9．25％Ni）的衝擊值為1．8公斤/平方釐米；含0。22％硒的18－8鋼（0．094％C、18．4％Cr、9％Ni）的衝擊值為3．24公斤/平方釐米。硫與硒均降低不鏽鋼的耐腐蝕性能，所以實際應用它們作為不鏽鋼的合金化元素的很少。
稀土元素：稀土元素應用於不鏽鋼，目前主要在於改善工藝性能方面。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體和奧氏體－鐵素體不鏽鋼中加0．02～0．5％的稀土元素（鈰鑭合金），可顯著改善鍛造性能。曾有一種含19．5%鉻、23％鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼，由於熱加工工藝性能在過去只能生產鑄件，加稀土元素后則可軋製成各種型材。
2)．按金相組織對不鏽鋼的分類及各類不鏽鋼的一般特點
按化學成分（主要是含鉻量）及用途，不鏽鋼分為不鏽與耐酸兩大類。工業上還按自高溫（900-1100度）加熱空氣冷卻后鋼的基體組織的類型對不鏽鋼進行分類，這是基於我們上面所討論的碳及合金元素對不鏽鋼組織影響的特點決定的。
工業上應用的不鏽鋼按金相組織可分為三大類：鐵素體不鏽鋼，馬氏體不鏽鋼，奧氏體不鏽鋼。可以把這三類不鏽鋼的特點歸納(如下表)，但需要說明的是馬氏體不鏽鋼並不是都不可焊接，只是受某些條件的限制，如焊前應預熱焊后應作高溫回火等，而使焊接工藝比較複雜。實際生產中一些馬氏體不鏽鋼如1Cr13,2Cr13以及2Cr13與45鋼焊接還是比較多的。
不鏽鋼的分類、主要成分及性能比較
分類 大概成分 （%） 淬火性 耐蝕性 加工性 可焊接性 磁性
C Cr Ni
鐵素體系 0．35以下 16-27 - 無 佳 尚佳 尚可 有
馬氏體系 1．20以下 11-15 - 自硬性 可 可 不可 有
奧氏體系 0．25以下 16以上 7以上 無 優 優 優 無
以上分類僅是按鋼的基體組織分的，由於鋼中穩定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡，以及由於大量的鉻使平衡圖S點左移，工業中應用的不鏽鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外，還有馬氏體—鐵素體，奧氏體－鐵素體，奧氏體－馬氏體等過渡型的復相不鏽鋼，以及具有馬氏體－碳化物組織的不鏽鋼。
2-1.鐵素體鋼
含鉻大於14％的低碳鉻不鏽鋼，含鉻大干
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