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。

各種元素對不鏽鋼的性能和組織的影響和作用

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。迄今爲止，還沒有不含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成爲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爲合金元素以後，促使其內部的矛盾運動向有利於抵抗腐蝕破壞的方面發展。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。

2. 鎳在不鏽鋼中的作用是在與鉻配合後才發揮出來的 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，鎳作爲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。

3. 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，但近幾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佈在少數地區，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，廣泛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。

4.應用比較多的是以錳和氮來代替不鏽鋼與耐熱鋼中的鎳。

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。這是因爲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），但它們不能作爲不鏽鋼使用。

錳在鋼中穩定奧氏體的作用約爲鎳的二分之一，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。

4.不鏽鋼中加鈦或鈮是爲了防止晶間腐蝕。

5.鉬和銅可以提高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。

6.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爲常存雜質元素，如硅、硫、磷等.也有的是爲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，因爲它們對不鏽鋼的性能與組織同樣也發生影響。