奧氏體不銹鋼最基本的合金元素是鉻和鎳，代表性的牌號是含鉻為18%左右、含鎳為8%左右的鉻－鎳奧氏體不銹鋼，常稱為18-8不銹鋼。鉻和鎳的元素配比基本上保證了鋼的組織是穩(wěn)定的奧氏體。

 奧氏體不銹鋼的發(fā)展很快，為了適應(yīng)不同條件的需要，在18-8鋼的基礎(chǔ)上，改變碳的含量或添加其他合金元素，賦予了這類不銹鋼更優(yōu)良的性能。

  1. 降低碳的含量或加入鈦、鈮元素，可提高耐晶間腐蝕性能，鈦或鈮的加入量有一定的要求，見本書第一章第二節(jié)的內(nèi)容。鈦加入量及Ti/C比與晶間腐蝕的關(guān)系見圖3-1。

  2. 加入鉬、元素可提高在硫酸中的耐腐蝕性。鉬及銅對18-8 鋼在硫酸中耐腐蝕性的影響分別見圖3-2和圖3-3。

 18-8鋼加入1.5%~4%的鉬，還可提高在各種有機(jī)酸、硫酸鹽、漂白粉等介質(zhì)中的耐腐蝕性能，但加鉬的不銹鋼不適合在硝酸中使用。在奧氏體不銹鋼中加入鉬量過高時，可能會因出現(xiàn)較多量的δ-鐵素體和σ相而引起脆性及晶間腐蝕性降低，特別是經(jīng)過敏化處理時，高鉬的不利作用更突出，見圖3-2中的線2。

銅加入鉻－鎳奧氏體不銹鋼中，會提高在硫酸中的耐腐蝕性，但加入某些鉻－錳－氮不銹鋼中時，可能會使產(chǎn)生晶間腐蝕的敏化溫度范圍擴(kuò)大，出現(xiàn)晶間腐蝕的敏化時間縮短，而產(chǎn)生不利影響，在熱處理或使用時應(yīng)予以注意。

3. 加入硅并提高鉻、鎳等元素的含量，可高不銹鋼在濃硝酸中的耐腐蝕性。

4. 奧氏體不銹鋼中加入鉬或氮元素，可以提高在含有氯離子介質(zhì)中的抗點(diǎn)腐蝕性能，以304不銹鋼和316LN不銹鋼兩種奧氏體不銹鋼比較，前者抗點(diǎn)蝕指數(shù)只為18,而后者的抗點(diǎn)蝕指數(shù)可達(dá)27。316L不銹鋼抗點(diǎn)蝕能力遠(yuǎn)高于304不銹鋼。

5. 錳和氮可以取代鉻－鎳奧氏體不銹鋼中的鎳，以節(jié)約稀有貴重金屬鎳。

6. 奧氏體不銹鋼大幅度降低碳的含量，嚴(yán)格限制鉭（Ta)、鈷的含量，可改變原子核性質(zhì)，而應(yīng)用于原子能工業(yè)。加入某些合金元素時，考慮元素對組織的穩(wěn)定作用，在鉻、鎳的含量上允許做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

對于鉻－鎳奧氏體不銹鋼，在含有其他合金元素時，為保證鋼的組織是完全奧氏體組織，鎳的含量應(yīng)不小于下列經(jīng)驗(yàn)公式所給出的數(shù)值：Ni≥1.1(Cr+Mo+1.5Si+1.5Nb)-0.5Mn-30C-8.2。

式中各元素符號分別表示該元素在鋼中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量。當(dāng)鋼中鎳的含量低于按此公式的計算值時，則鋼的組織不完全是奧氏體，可能還有一定量的δ-鐵素體。此公式適用于自高溫快速冷卻鋼的組織。

對于以錳、氮代鎳的Cr-Mn-Ni-N奧氏體不銹鋼，當(dāng)錳含量在5%~14%范圍時，為保證在1150℃時能具有完全奧氏體組織，所需要的碳加氮的最小含量應(yīng)滿足下列公式：

C+N≥0.078[Cr+0.63W +1.4Mo+2.5V+2.8Nb+1.74（Si-0.5)-12.5]-0.05Ni

式中各元素符號分別表示該元素在鋼中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量。在18-8鋼基礎(chǔ)上，奧氏體不銹鋼的發(fā)展變化過程見圖3-4。

圖3-4除顯示了奧氏體不銹鋼外，還顯示了在奧氏體不銹鋼基礎(chǔ)上，通過調(diào)整鉻、鎳含量或加入其他合金元素后演變而來的部分耐腐蝕合金和沉淀硬化不銹鋼。

我國標(biāo)準(zhǔn)中，奧氏體不銹鋼棒材、鍛材和鑄材的部分牌號及化學(xué)成分見表3-1。