當鐵-鉻固溶體中鉻的原子含量達到12.5%（1/8）第一個突變值時，基體在FeSO4溶液中的電極電位由-0.56V跳增至+0.2V，通常把12.5%的原子含量作為不銹鋼的最低含鉻量，換算成重量百分比則為： 12.5%×（鉻原子量/鐵原子量）=12.5%×52/55.8=11.65% 含鉻低于11.65%的鋼，一般不叫不銹鋼。
鉻提高鋼的耐蝕性能的第二個原因是鐵-鉻合金鋼在氧化性介質中極易形成一層致密的鈍化膜（FeO.Cr2O3），這層鈍化膜穩定、完整，與基體金屬結合牢固，將基體與介質完全隔開，從而有效地防止鋼進一步氧化或腐蝕。但在還原性介質中，這層膜有破裂的傾向。
一般說來，不銹鋼的耐蝕性能和抗氧化性能是隨鉻含量的增加而增加的。從表1-2可以看出，鐵-鉻合金鋼在海洋大氣中的腐蝕隨鉻含量的增加而減少。圖1-2顯示鐵-鉻合金鋼在1000℃時，氧化失重與鉻含量的關系。
表1-2  鐵-鉻合金鋼在海洋大氣中腐蝕率與鉻含量關系
鉻含量，% 1 2 3 5 7 9 12 18.5
失重mg/dm2.24h 6.79 5.50 4.44 3.0 2.78 2.49 0.20 0.04
1.1.2 碳的雙重作用
碳是不銹鋼中僅次于鉻的第二號常用元素，不銹鋼的組織和性能在很大程度上取決于碳含量及其分布狀態。
碳是穩定奧氏體元素，它對奧氏體的穩定作用很強烈，約為鎳的30倍。圖1-3顯示碳對不銹鋼奧氏體區的影響。在高溫下處于α或α+γ相區的鉻鋼是不能或很難通過淬火得到馬氏體組織的。以含鉻13%的鋼為例，碳含量小于0.08%時為鐵素體鋼，碳含量0.08%～0.15%時為半馬氏鋼，碳含量大于0.15%時為馬氏體鋼。
碳能顯著提高不銹鋼的強度，從2Cr13、3Cr13、4Cr13到9Cr18，鋼的強度隨碳含量增加逐級提高。在奧氏體鋼中碳也是最有效的固溶強化元素。表1-3顯示奧氏體鋼抗拉強度和屈服強度隨碳含量增加而上升。
                   表1-3  碳對18-8型不銹鋼強度的影響
碳含量，% 屈服強度σ0.2，N/mm2 抗拉強度σb，N/mm2
0.020 176 589
0.065 250 627
0.14 304 706
0.21 333 745
0.305 358 797
不銹鋼奧氏體化時碳的最大溶解度為0.50%，在冷卻過程中碳的溶解度減少，不斷析出，由于碳和鉻的親和力很大，它能與鉻形成一系列復雜的碳化物，碳化物的類型因鋼中鉻含量的不同而異。含鉻小于10%的鋼，主要為滲碳體型碳化物（Fe.Cr）3C，高鉻鋼中的碳化物為復雜碳化物Cr7C3和Cr23C6。碳化物中的鉻可以被置換，以（Fe.Cr）7C3和（Fe.Cr）23C6的的形式存在。不銹鋼中的碳化物主要以（Fe.Cr）23C6形式存在。
碳與鉻形成碳化物時要占用不銹鋼中的一部分鉻，以Cr23C6為例計算：
       Cr23C6:（鉻原子量×23）/（碳原子量×6）=（52×23）/（12×6）≈17
不銹鋼中的碳要與17倍的鉻結合，生成碳化物，固溶體中的鉻含量必然要減少，鋼的耐腐蝕性能就要降低。如果形成碳化物后固溶體中的鉻含量低于11.65%，就不能稱其為不銹鋼，模具鋼Cr12和Cr12MoV就是一例。0Cr13～4Cr13五個牌號標準中規定含鉻量為12.0～14.0%，就是考慮到碳要與鉻形成碳化物確定的。
因為碳對耐腐蝕性能有不利的影響，奧氏體和鐵素體鋼很少采用碳來強化，其含碳量多在0.15%以下。馬氏體鋼的含碳量大多在0.10%～0.40%范圍內。
1.1.3 鎳是穩定奧氏體元素
鎳是不銹鋼中第三號常用元素，它在鋼中起擴大奧氏體區、穩定奧氏體組織的作用。鉻不銹鋼中加入一定量的鎳后，組織和性能都發生明顯變化。如1Cr17為鐵素體鋼，熱處理后抗拉強度在500N/mm2左右，加入2.0%的鎳，變為1Cr17Ni2馬氏體鋼，淬火后抗拉強度達1100N/mm2以上。圖1-4顯示了含碳0.10%的鋼，在不同鉻含量下得到穩定奧氏體組織所需的鎳含量。當鉻為18%時，只需要8%的鎳，常溫下就能得到奧氏體組織，這就是18-8型不銹鋼的來由。
鎳能顯著地提高鉻鋼的耐腐蝕性能和高溫抗氧化性能，鉻-鎳奧氏體鋼比鉻含量相同的鐵素體和馬氏體鋼有更好的耐腐蝕性能。鉻含量在20%以下時，鋼的抗氧化性能隨鎳量的增加不斷改善。對于高鉻鋼，最佳鎳含量在10%～20%之間，Cr20Ni10和Cr25Ni20就是兩個典型的耐熱鋼。
鎳能有效地降低鐵素體鋼的脆性，改善其焊接性能，但對抗應力腐蝕性能有不利的影響，對于奧氏體鋼，鎳能降低鋼的冷加工硬化趨勢，改善冷加工性能，使鋼在常溫和低溫下均具有很高塑性和韌性。
1.1.4錳和氮可以代替鎳
錳是奧氏體形成元素，它能抑制奧氏體的分解，使高溫形成的奧氏體組織保持到室溫。錳穩定奧氏體的作用為鎳的二分之一，2%的錳可以代替1%的鎳。
鉻-錳鋼要在常溫下得到完全奧氏體組織，與鋼中的碳和鉻含量密切相關，當碳低于0.2%、鉻大于14%～15%時，不論向鋼中加入多少錳都不能得到純奧氏體組織。要得到奧氏體組織必須增加碳含量或降低鉻含量，這兩種作法都會降低鋼的耐蝕性能，所以錳不能代替全部鎳。
含錳鋼具有冷加工強化效應顯著，耐磨性高的優點。缺點是對晶間腐蝕很敏感，并且不能通過加鈦和鈮來消除晶間腐蝕。
氮也是穩定奧氏體元素，氮與錳結合能取代比較貴的鎳。氮穩定奧氏體的作用比鎳大，與碳相當。氮代鎳的比例約為0.025∶1，一般認為氮可取代2.5%～6.5%的鎳。
在奧氏體中氮也是最有效的固溶強化元素之一。氮與鉻的親和力要比碳與鉻的親和力小，奧氏體鋼很少見到Cr2N的析出。因此氮能在不降低耐蝕性能的基礎上，提高不銹鋼強度，研制含氮不銹鋼是近年來不銹鋼工業的趨勢。
氮在鋼中的溶解度有限（<0.15%），加入鉻和錳能提高其溶解度，加入鎳和碳能減少其溶解度。在大氣冶煉條件下，氮以Cr-N或Mn-N合金形式加入鋼中，很難準確控制回收率。一般認為氮含量超過0.2%對冶煉操作極為不利。氬-氧精煉，加壓電渣熔煉，平衡壓力澆鑄等技術的發展和應用，能準確控制鋼中氮含量，用氮來控制鋼中的組織成為現實。近期研究成果表明，適當調整不銹鋼成分，特別是鉻與錳的配比，能將鋼中的氮含量穩定在0.4%左右，如美國的205（17Cr-1.25Ni-15Mn-0.15C-0.35N）氮含量為0.30%～0.40%。

不銹鋼材質，有著接近鏡面的光亮度，觸感硬朗冰冷，屬于比較前衛的裝飾材料，符合金屬時代的酷感審美。不銹鋼材質通常按基體組織分為： 1、鐵素體不銹鋼。含鉻12％～30％。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 ， 耐氯化物應力腐蝕性能優于其他種類不銹鋼。 2、奧氏體不銹鋼。含鉻大于18％，還含有 8％左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質腐蝕。 3、奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點，并具有超塑性。 4、馬氏體不銹鋼。強度高，但塑性和可焊性較