鎳

首先說一下鎳，鎳是組成不鏽鋼的主要元素，鎳在不鏽鋼中的主要作用是它改變了鋼的晶體結構。在不鏽鋼中增加鎳的一個主要原因就是形成奧氏體晶體結構，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不鏽鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。普通碳鋼的晶體結構稱為鐵氧體，呈體心立方（BCC）結構，加進鎳，促使晶體結構從體心立方（BCC）結構轉變為面心立方（FCC）結構，這種結構被稱為奧氏體。然而，鎳并不是唯一具有此種性質的元素。常見的奧氏體形成元素有：鎳、碳、氮、錳、銅。這些元素在形成奧氏體方面的相對重要性對于猜測不鏽鋼的晶體結構具有重要意義。

被折斷的201不鏽鋼(201的特性決定的）

碳

目前，人們已經研究出很多公式來表述奧氏體形成元素的相對重要性，最著名的是下面的公式： 奧氏體形成能力=Ni% 30C% 30N% 0.5Mn% 0.25Cu% 從這個等式可以看出：碳是一種較強的奧氏體形成元素，其形成奧氏體的能力是鎳的30倍，但是它不能被添加到耐腐蝕的不鏽鋼中，原因是在焊接後它會造成敏化腐蝕和随後的晶間腐蝕題目。

氮

氮元素形成奧氏體的能力也是鎳的30倍，但是它是氣體，想要不造成多孔性的題目，隻能在不鏽鋼中添加數目有限的氮。

錳、銅

添加錳和銅會造成煉鋼過程中耐火生命減少和焊接的題目。 從鎳等式中可以看出，添加錳對于形成奧氏體并不非常有效，但是添加錳可以使更多的氮溶解到不鏽鋼中，而氮正是一種非常強的奧氏體形成元素。

不鏽鋼材料系列型材

在200系列的不鏽鋼中，正是用足夠的錳和氮來代替鎳形成100%的奧氏體結構，鎳的含量越低，所需要加進的錳和氮數目就越高。例如在201型不鏽鋼中，隻含有4.5%的鎳，同時含有0.25%的氮。由鎳等式可知這些氮在形成奧氏體的能力上相當于7.5%的鎳，所以同樣可以形成100%奧氏體結構。所以200系列不鏽鋼雖然硬但是脆，韌性差。在有些不符合标準的200系列不鏽鋼中，由于不能加進足足數目的錳和氮，為了形成100%的奧氏體結構，人為的減少了鉻的加進量，這必然導緻了不鏽鋼抗腐蝕能力的下降。

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在不鏽鋼中，有兩種相反的氣力同時作用：鐵素體形成元素不斷形成鐵素體，奧氏體形成元素不斷形成奧氏體。終極的晶體結構取決于兩類添加元素的相對數目。鉻是一種鐵素體形成元素，所以鉻在不鏽鋼晶體結構的形成上和奧氏體形成元素之間是一種競争關系。由于鐵和鉻都是鐵素體形成元素，所以400系列不鏽鋼是完全鐵素體不鏽鋼，具有磁性。在把奧氏體形成元素-鎳加進到鐵-鉻不鏽鋼的過程中，随着鎳成分增加，形成的奧氏體也會逐漸增加，直至所有的鐵素體結構都被轉變為奧氏體結構，這樣就形成了300系列不鏽鋼。假如僅添加一半數目的鎳，就會形成50%的鐵素體和50%的奧氏體，這種結構被稱為雙相不鏽鋼。

400系列不鏽鋼是一種鐵、碳和鉻的合金。這種不鏽鋼具有馬氏體結構和鐵元素，因此具有正常的磁特性。400系列不鏽鋼具有很強的抗高溫氧化能力，而且與碳鋼相比，其物理特性和機械特性都有進一步的改善。大多數400系列不鏽鋼都可以進行熱處理。

300系列不鏽鋼是一種含有鐵、碳、鎳和鉻的合金材料，一種無磁性不鏽鋼材料，比400系列不鏽鋼具有更好的可鍛特性。由于300系列不鏽鋼的奧氏體結構，因此它在很多環境中具有很強的抗腐蝕性能，具有很好的抗金屬超應力引起的腐蝕所造成的斷裂的性能，而且其材料特性不受熱處理的影響。

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