在不銹鋼中添加鎳會(huì)形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu)，能改善不銹鋼的可塑性、韌性、可焊接性等屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。普碳鋼晶體結(jié)構(gòu)是鐵氧體，為體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)，加入鎳元素可促使晶體結(jié)構(gòu)從體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎?FCC)結(jié)構(gòu)，其被稱為奧氏體不銹鋼。

　　不過鎳元素的這種性質(zhì)并不唯一。奧氏體比較常見的形成元素有：鎳、氮、錳、碳、銅?，F(xiàn)在人們有很多公式來表述奧氏體形成元素的相對(duì)重要性，以下是最著名的公式：

　　奧氏體形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%

　　從這個(gè)公式看出：碳作為對(duì)形成奧氏體作用較強(qiáng)，能力是鎳的30倍，但是它卻不能加入耐腐蝕不銹鋼中，因?yàn)樵诤附雍筮@會(huì)導(dǎo)致敏化腐蝕和隨后的晶間腐蝕問題。氮元素對(duì)形成奧氏體的作用能力同樣是鎳的30倍，但其為氣體，添加過多氮會(huì)造成多孔性問題。另外添加錳和銅會(huì)造成煉鋼過程中耐火生命減少和焊接的問題。

　　盡管添加錳不利于形成奧氏體，但添加錳可以幫助更多氮元素溶到不銹鋼中，且氮正非常有利于形成奧氏體。在200系不銹鋼中，通過足量的錳和氮來代替鎳元素形成100%的奧氏體結(jié)構(gòu)，鎳含量越低，錳和氮的量就越高。例如在201不銹鋼中，只含有4.5%的鎳，但還含有0.25%的氮。通過上述公式可知氮元素在形成奧氏體的能力上相當(dāng)于7.5%的鎳，因此同樣能形成100%奧氏體結(jié)構(gòu)。200系列不銹鋼正是由此而生。部分不達(dá)標(biāo)的200系列不銹鋼中，由于無法加入足夠數(shù)量的錳和氮，卻為了100%的奧氏體結(jié)構(gòu)，通過有意減少了鉻加入量，這就導(dǎo)致了不銹鋼抗腐蝕能力降低。

　　在不銹鋼中，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。而最終的晶體結(jié)構(gòu)則取決于添加的兩類元素間相對(duì)數(shù)量。其中鉻是一種鐵素體形成元素，所以在不銹鋼晶體結(jié)構(gòu)的形成上鉻元素和奧氏體形成元素是競爭關(guān)系。因?yàn)殍F和鉻都是鐵素體形成元素，所以400系不銹鋼是完全鐵素體不銹鋼，是有磁性的。在把奧氏體形成元素—鎳加入到鐵-鉻不銹鋼的過程中，隨著鎳元素的增加，形成的奧氏體也會(huì)逐漸增加，直至所有的鐵素體結(jié)構(gòu)都被轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體結(jié)構(gòu)，最終形成300系不銹鋼。但如果鎳元素僅添加一半量，就會(huì)形成50%的鐵素體和50%的奧氏體，也就是雙相不銹鋼。

　　400系不銹鋼是一種鐵、碳和鉻的合金。其為馬氏體結(jié)構(gòu)和鐵元素，有正常的磁性。并且也有很強(qiáng)的抗高溫氧化能力，但和碳鋼相比，400系不銹鋼的物理特性和機(jī)械特性都有改善空間。400系不銹鋼可做熱處理。

　　300系不銹鋼含有鐵、碳、鎳和鉻等元素，沒有磁性，可鍛特性比400系不銹鋼更好。因?yàn)?00系不銹鋼的奧氏體結(jié)構(gòu)，其在許多環(huán)境中抗腐蝕性能都很強(qiáng)，抗金屬超應(yīng)力引起的腐蝕所造成的斷裂的性能也委好，并且300系不銹鋼的材料特性是不受熱處理的影響。