不锈钢性能与组织.doc

不锈钢的性能与组织 目前已知的化学元素有100多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。 1)各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用 1-1.铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明： 铬使铁基固溶体的电极电位提高 铬吸收铁的电子使铁钝化 钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。 1-2. 碳在不锈钢中的两重性 碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的30倍），另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。 认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。 例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢0Crl34Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为1214，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于11.7这一最低限度的含铬量。 就这五个钢号来说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的，0Cr132Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢，多用于制造结构零件，后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服188铬镍不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至0.03以下，或者加入比铬和碳亲和力更大的元素（钛或铌），使之不形成碳化铬，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量，做到既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢，含碳量虽高达0.850.95，由于它们的含铬量也相应地提高了，所以仍保证了耐腐蚀的要求。 总的来讲，目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的，大多数不锈钢的含碳量在0.10.4之间，耐酸钢则以含碳0.10.2的居多。含碳量大于0.4的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外，较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求，如易于焊接及冷变形等。 1-3. 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的 镍是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素，但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量要达到24；而只有含镍27时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时，含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。 基于上面的情况可知，镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。 1-4. 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍 铬镍奥氏体钢的优点虽然很多，但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20以下的热强钢的大量发展与应用，以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大，而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区，因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域（如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等）中，特别是镍 的资源比较缺乏的国家，广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践，在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。 锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些，锰的作用不在于形成奥氏体，而是在于它降低钢的临界淬火速度，在冷却时增加奥氏体的稳定性，抑制奥氏体的分解，使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面，锰的作用不大，如钢中的 含锰量从0到104%变化，也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大，形成的氧化膜的防护作用也很低，所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等），但它们不能作为不锈钢使用。 锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一，即2的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体，并且作用的程度比镍还要大。例如，欲使含18铬的钢在常温下获得奥氏体组织，以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢，目前已在工业中获得应用，有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。 1-5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。 1-6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。 1-7.其他元素对不锈钢的性能和组织的影响 以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响，除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外，不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素，如硅、硫、磷等也有的是为了某些特定的目的而加入的，如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说，这些元素相对于已讨论的九种元素，都是非主要方面的，虽然如此，但也不能完全忽略，因为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。 硅是形成铁素体的元素，在一般不锈钢中为常存杂质元素。钴作为合金元素在钢中应用不多，这是因为钴的价格高及其在其它方面（如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等）有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多，常用不锈钢如9Crl7MoVCo钢（含1.2-1.8钴）加钴，目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度，因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。 硼：高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0005硼，可使在沸腾的65醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼（0.00060.0007）可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体，使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大，但含有较多的硼（0506）时，反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0506的硼时，形成奥氏体硼化物两相组织，使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时，母材在冷却时产生的张应力，由处于液态固态的焊缝金属承受，此时是不致引起裂缝的，即使在近缝区形成了裂纹，也可以为处于液态固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。 磷：在一般不锈钢中都是杂质元素，但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著，故含量可允许高一些，如有的资料提出可达006，以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达006（如2Crl3NiMn9钢）以至0.08（如Cr14Mnl4Ni钢）。利用磷对钢的强化作用，也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素，PH1710P钢(含025磷)乃PHHNM钢（含030磷）等。 硫和硒：在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0204的硫，可提高不锈钢的切削性能，硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能，是因为它们降低不锈钢的韧性，例如一般188铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含031硫的188钢（0084C、1815Cr、925Ni）的冲击值为18公斤/平方厘米；含0。22硒的188钢（0094C、184Cr、9Ni）的冲击值为324公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能，所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。 稀土元素：稀土元素应用于不锈钢，目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素，可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体铁素体不锈钢中加00205的稀土元素（铈镧合金），可显著改善锻造性能。曾有一种含195%铬、23镍以及钼铜锰的奥氏体钢，由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件，加稀土元素后则可轧制成各种型材。 2)按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点 按化学成分（主要是含铬量）及用途，不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温（900-1100度）加热空气冷却后钢的基体组织的类型对不锈钢进行分类，这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。 工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表)，但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接，只是受某些条件的限制，如焊前应预热焊后应作高温回火等，而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多的。 不锈钢的分类、主要成分及性能比较 分类 大概成分 （%） 淬火性 耐蚀性 加工性 可焊接性 磁性 C Cr Ni 铁素体系 035以下 16-27 - 无 佳 尚佳 尚可 有 马氏体系 120以下 11-15 - 自硬性 可 可 不可 有 奥氏体系 025以下 16以上 7以上 无 优 优 优 无 以上分类仅是按钢的基体组织分的，由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡，以及由于大量的铬使平衡图S点左移，工业中应用的不锈钢的组织除了上面讲的三种基本类型以外，还有马氏体铁素体，奥氏体铁素体，奥氏体马氏体等过渡型的复相不锈钢，以及具有马氏体碳化物组织的不锈钢。4.2.2、奥氏体不锈钢的基本组织形态铁、铬和镍是铬镍奥氏体不锈钢的三大基础元素，通过主要合金元素和镍的合理搭配，铁-铬-镍三元系和在该三元系基础上加入其他元素构成的合金可以在室温下仍然维持奥氏体基体。另外，加入适量锰和氮，同时将镍含量降低乃至完全取消，也能保持合金基体在室温下呈完全奥氏体组织。但是，随着铬、镍和锰含量的变化和其他元素的加入，以及受热处理或冷变形的影响，在奥氏体基体上还会产生其他相，相应地合金的性能也会发生变化。在奥氏体不锈钢中经常出现的有以下三类。（1）奥氏体（相）的同素异性体：相（铁素体）、相（体心立方的马氏体）和相（密集六方的马氏体）；（2）碳化物和氮化物：主要是M23C6，MC，M6C和M7C3型碳化物与Cr2N及Ti（CN）等；（3）金属间相：也称金属间化合物，主要有相、相和Laves相等。下面将这些相的形成及对性能的影响分别进行叙述。1、铁素体相的形成众所周知，铬是钢中的铁素体形成元素，镍是奥氏体形成元素。由图4-1（a）所示的Fe-Cr-Ni三元相图1100等温截面可知，在1100下该三元系右下部大范围内的合金都呈单相奥氏体组织。而随着镍含量减少和铬含量增加，合金将过渡到相区左上方的+双相区，即合金中出现铁素体相。由此温度快速冷却至室温的Fe-Cr-Ni合金三元相图示于图4-1（b）。可以看出，一些常用奥氏体不锈钢的成分正是处于该图中相区内靠近+双相区下部边界线的地方，有的甚至已经跨入双相区之内。因而这些奥氏体不锈钢中就很容易出现少量铁素体。图4-1 Fe-Cr-Ni合金三元相图（a）1100等温截面；（b）自1100快冷至室温的合金组织m由大范围内相变形成的铁素体；ML板条状马氏体M层片状马氏体；M密集六方马氏体；u亚稳定奥氏体（冷变形时会相变）s稳定奥氏体2、马氏体转变 由Fe-Cr-Ni合金三元相图（图4-1）可知，大部分常用铬镍奥氏体不锈钢自高温奥氏体状态骤冷到室温所获得的奥氏体基体组织都是亚稳定的。当继续冷却室温以下更低的温度，或者在经受冷变形时，其中一部分或大部分奥氏体会变成马氏体组织，即发生马氏体转变。不锈钢中的马氏体有两种状态：一种是具有体心立方结构的马氏体，呈铁磁性；另一种叫做相，具有密集六方结构，为非铁磁性，用磁性测量或光学显微镜法均很难判定，必须采用X射线衍射技术才能鉴定出来。由于马氏体总是与马氏体相伴随而出现，所以目前对其看法还不统一：有人认为相是由相转变为相过程中的一种中间过渡相，但也有人主张相就是存在于奥氏体不锈钢中一种独立形成的相。3、碳化物（1）M23C6碳化物在不含钛、铌等强碳化物形成元素的奥氏体不锈钢中，M23C6是最主要的碳化物。M23C6主要是铬的碳化物，故有时也记做Cr23C6但铁、钼等元素常部分转换其中的铬， 因此也有记做(Cr，Fe)23C6或(Cr,Fe,Mo)23C6。随着时效温度的提高和时效时间的加长，M23C6中的铬含量也增大。M23C6具有复杂的面心立方结构，每个晶胞中含有92个金属原子和24个碳原子。其点阵常数约为奥氏体基体的3倍。（2）MC碳化物MC碳化物主要出现于用钛或铌等元素稳定化的奥氏体不锈钢中，如0Cr18Ni10Ti,0Cr18Ni11Nb和合金化程度更高的其他含钛或铌的奥氏体钢种。其中所形成的MC碳化物为TiC或NbC，如果钢中含有钽（因加铌而带入）也可能形成TaC。MC碳化物具有面心立方结构，碳原子在晶体点阵中占据八面体的位置。由于奥氏体不锈钢中都不可避免地含有一定数量的氮（即使在不特意加入的情况下也有0.02%-0.03%左右），氮和钛、铌等元素的亲合力也非常强，因而在含钛铌的钢中还会形成MN型氮化物TiN及NbN。MC碳化物与MN氮化物晶格类型相同，其中的碳、氮原子经常相互取代，所以实际上在钢中存在的多是M（CN）或M（NC）型碳氮化物，其中以Ti（CN）最为常见。（3）M6C和M7C3碳化物M6C碳化物出现于含钼或铌的奥氏体不锈钢中，并且是在有一种或几种主沉淀相（碳化物或金属间相）外形成。M6C碳化物也是具有面心立方结构，点阵常数与M23C6相近，每个晶胞中含有96个金属原子，但碳原子数不确定，因而不是个严格遵守化学定量法的相。M6C中至少含有两种金属原子，故也可记做A3B3C和A4B2C。4、金属间相的形成金属间相是指由钢中的两种或两种以上的金属元素构成的金属间化合物，也简称为中间相。广义地讲，凡以元素周期表中B过渡族元素（锰、铁、钴和镍等）为基体，含有A副族元素（钛、钒和铬等）的合金系都能形成一系列金属间相。影响这些相出现的因素是电子/原子比（e/a）、原子半径和可压缩度。这些相中，有些相B，A两族元素原子数的比值严格保持恒定，而另一些相该比值在相当大的范围内变动。在常用奥氏体不锈钢中出现的最主要的金属间相有相、相和Laves相（等）。相的B，A元素构成可以从B4A变到BA4，而Laves相则只能是固定的B2A。（1）相奥氏体不锈钢中出现的相名义成分是FeCr。但实际上由于镍、钼等原子参与沉淀，该相的实际成分为(FeNi)x (CrMo)y。这种相是非磁性相，具有体心正方结构，每个晶胞中含有30个原子。当钢中的e/a为5.6-7.6时，相容易形成，且其沉淀与奥氏体基体保持一定的位向关系。该相首先在三晶粒交汇点处出现，其次是在晶界。在高温下长时间加热之后，也会在非共格孪晶界及晶内夹杂物上形成。奥氏体不锈钢中相的沉淀温度区间为650-1000。钢的合金化程度越高，最严重沉淀的温度向高温方向移动。（2）相和Laves相相主要出现在含钼的不锈钢中，是具有体心立方结构的金属间化合物，每个晶胞内含有58个原子，代表的化学成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金属原子的相互置换，其化学组成可在一定的范围内变动。在奥氏体不锈钢中，该相的实际成分多为（FeNi）36Cr18Mo4。相主要在晶界，非共格孪晶界和晶内的位错处开始生成。晶内生成的相与奥氏体基体保持一定的位向关系。Laves相（相）是B2A型固定原子构成的金属间化合物。在含钼或铌的奥氏体不锈钢中形成的Laves相成分分别为Fe2Mo和Fe2Nb。该相具有六方结构，每个晶胞中含有12个原子。与碳化物，相和相等相比，Laves相在钢中生成较慢，生成量也较少，且主要是晶内沉淀，与奥氏体基体也保持一定的位向关系。为形成该相，对B，A原子的相对大小有严格的要求：两者原子半径的比值不得大于1.225。影响相和Laves相沉淀的因素是相似的。钢中合金元素有重要影响。钼、硅和钛会加速相和Laves相的形成，特别是钼的作用更为明显；镍、碳和氮含量的提高对这两种相的沉淀均有抑制作用。冷加工对这两种中间相的沉淀速度和沉淀量有不太强的促进效果。奥氏体不锈钢中相和Laves相的沉淀，也像相一样，导致耐蚀性下降及塑性、韧性的降低。但是由于这些相的沉淀温度与碳化物及相的沉淀温度大体上相重合，因而在实际时效过程中，单独出现相或Laves相的情况是极少见的，这些相总是与碳化物、相等相伴随而出现，且往往是次要相和后生相。所以，这些相的形成对不锈钢耐蚀性和力学性能的影响常常被作为主要相的碳化物或相的作用所掩盖。（3）相相不是奥氏体不锈钢中的常见相。但是当其在钢中细小而弥散地在晶内沉淀时，会显著提高钢的强度及硬度。很多奥氏体、半奥氏体及马氏体沉淀硬化不锈钢，就是利用相的这种沉淀强化效应来进一步获得高强度。钢中生成的相取决于采用的沉淀强化元素（铝、钛和铌等）的不同，常常为Ni3Al,Ni3Ti,Ni3Nb及Ni3(Al,Ti)等。相具有面心立方结构，其点阵常数与奥氏体基体很相近，因而该相开始生成时总是与奥氏体基体保持固定位向的共格关系。奥氏体不锈钢中的相沉淀主要发生在500-900的温度区间内，超过1000的加热导致相溶解到奥氏体基体中。4.2.3、奥氏体不锈钢的适用环境与基本用途 1Cr17Ni7是一种亚稳定奥氏体不锈钢，在固溶状态下具有完全的奥氏体组织。但是，经过冷变形加工，取决于变形量的大小，会有一部分乃至大部分奥氏体变成马氏体，从而钢的强度和硬度显著提高，同时该钢种在大气条件下也有较好的耐锈性。因而此钢主要以冷加工状态应用于承受较高负荷、又希望减轻设备重量和不生锈的设备或构件，比如铁道车辆的装饰板、传送带和紧固件等。 2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9这三种钢均属于奥氏体不锈钢。在固溶态， 钢的塑性、韧性、冷加工怀均良好，在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中耐蚀性亦佳。但在敏化态或焊后，这些钢均具有晶间腐蚀倾向，因而在有晶间腐蚀产生的条件下，2Cr19Mi9和1Cr18Ni9一般均不适于用作焊接结构材料，而0Cr19Ni9仅能用作薄截面尺寸的焊接件。就钢的耐蚀性和钢的强度而论，以2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9为序，耐蚀性依次变好，强度依次降低。 0Cr18Ni9适于制造深冲成型的部件以及输酸管道、容器等；1Cr18Ni9主要用作各种耐蚀结构件和要求无磁的部件，也可用于低温环境中；2Cr18Ni9主要用于具有强度要求的结构件，如设备的外壳、紧固件等。它们应避免在产生应力腐蚀、孔蚀和缝隙腐蚀的条件下使用。 1Cr18Ni9Ti ， 0Cr18Ni9Ti ， 00Cr18Ni10 这三种奥氏体不锈钢是为了解决1Cr18Ni9，0Cr18Ni9焊后具有晶间腐蚀倾向，因而难以应用于焊接设备和部件的不足而发展的。它们是迄今不锈钢中产量较大、应用较为广泛的三种牌号。 1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni9Ti，00Cr18Ni10 三种牌号钢的相对耐蚀性为：1Cr18Ni90Cr18Ni9Ti00Cr18Ni10但是，它们之间的强度其趋向则完全相反。 由于00Cr18Ni10在耐蚀性和纯净度，易抛光性等方面的显著优点， 除要求具有较高强度时选用1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti外，均应选用00Cr18Ni10超低碳不锈钢。 这三种钢均适宜制造耐酸容器、管道、换热器和耐酸设备及其衬里。但是，在有氯化物而易产生应力腐蚀、孔蚀和缝隙腐蚀的条件下，不应选用这些钢种。 0Cr18Ni11Nb钢系Cr-Ni奥氏体不锈钢。由于含稳定化元素Nb，故耐晶间腐蚀和耐连多硫酸晶间应力腐蚀性能良好，在酸、碱、盐等腐蚀介质中其耐蚀性与含Ti的18-8奥氏体不锈钢相近。此钢广泛应用于石油化工、合成纤维、食品、造纸等工业。由于Nb较Ti不易烧损，故此钢种多用作焊接铬镍奥氏体不锈钢的焊芯，由于此钢高温强度较高，故还作为热强钢使用。 与前述18-8型简单Cr-Ni奥氏体不锈钢相比。Mo的合金化使这三种钢耐稀硫酸、磷酸、各种有机酸（如醋酸、甲酸等）、尿素以及耐氯化物孔蚀的性能有明显提高，这三种钢中，随碳量降低，耐蚀性增强，但强度有所下降；不含钛的超低碳不锈钢00Cr17Ni14Mo2，既无晶间腐蚀倾向，焊后也不会产生刀状腐蚀。 1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr17Ni14Mo2钢适于制造化工、化肥、石油化工、印染、原子能等工业的设备、容器、管道、热交换器等。 这三种不锈钢的钼含量分别比 1Cr18Ni12Mo2Ti ， 0Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr19Ni13Mo2钢高1%，因而在稀硫酸、磷酸以及醋酸、甲酸等有机酸中的耐蚀性和耐蚀性和耐氯化物孔蚀性能均有进一步提高。就耐蚀性而言，1Cr18Ni12Mo3Ti0Cr18Ni12Mo3Ti00Cr19Ni13Mo3。超低碳不锈钢00Cr19Ni13Mo3，不仅耐晶腐蚀性能不低于含Ti的1Cr18Ni12Mo3Ti和0Cr18Ni12Mo3Ti，而且焊后无刀状腐蚀。 与此同时，钢中不存在氮化钛夹杂，因而纯净度高。 1Cr18Ni12Mo3Ti,0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3多用于化工、石油、纺织、 造纸以及原子能后处理工厂中制造耐稀硫酸和有机酸的设备，部件以及管道、容器等。 这四种含氮奥氏体不锈钢均是在其各自的不含氮钢种的基础上发展起来的。它们既保留了原来各相应不含氮钢种的耐蚀性特点，同时由于氮的强化作用提高了强度和加工硬化倾向，而塑性、韧性仍然维持很高的水平。另外，氮的加入也进一步改善在某些方面的耐蚀性，特别是耐点腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀性能。这些钢可用在各相应不含氮钢的应用场合，同时可承受更重的负荷，因而可减少材料消耗。从实用角度上讲，目前最重要的是0Cr19Ni9N和00Cr17Ni13Mo2N两种。0Cr19Ni9N钢主要用于要求一定耐蚀性和较高强度或减轻重量的设备及构件，比如飞机和宇航器中的部件与装置，海水设备中泵、阀以及船舶的轴与推进器等。00Cr17Ni13Mo2N钢主要用于化工、化肥（特别是尿素生产）装置中的高压设备和管线，如合成塔、反应器和容器有关设备。 00Cr18Ni14Mo2Cu2系在00Cr17Ni14Mo2基础上加入约2%Cu而发展起来的， 在稀硫酸、磷酸等还原性酸中以及在醋酸、甲酸等有机酸中，其耐蚀性优于00Cr17NI14Mo2和00Cr19Ni13Mo3。此钢系耐稀硫酸腐蚀的较好材料，在室温、中等浓度的硫酸中耐蚀性亦佳。它是制造化工、化肥、化纤设备的重要耐蚀材料，可用作焊接结构件和管道、容器等。 此钢种与00Cr18Ni14Mo2Cu2钢相比，由于碳含量高且加入碳化物形成元素Ti，在具有较高强度的同时，其耐晶间腐蚀性能良好。加之此钢镍含量高，组织更加稳定，不存在铁素体，热塑性好，因而较00Cr18Ni14Mo2Cu2更适于生产管材。此钢的耐蚀性在硫酸等还原性介质中要较00Cr18Ni14Mo2Cu2钢为优。由于它在磷酸、中温中等浓度硫酸中耐蚀性优良，故多用于制造酸洗、合成橡胶、人造丝浸槽等与硫酸相接触的设备。 0Cr18Mn13Ni3N虽一种以锰和氮代替大部分镍的奥氏体不锈钢， 其特点是具有高屈服强度，良好的耐应力腐蚀破裂性能，低导磁率（甚至大变形量冷加工之后）和优良的低温性能，并且易于焊接。该钢种还可通过冷变形获得更高的强度。主要应用在弱腐蚀条件下承受较重负荷的设备或构件，如热交换器、压力容器、配管和管线等；也用于低温下工作的设备，如贮槽、阀门和导管等。 1Cr18Mn8Ni15N系以Mn，N代替18-8不锈钢中部分Ni而发展的节Ni不锈钢。 这种钢的特点是强度较18-8钢高，可用来制造较低温度下稀硝酸中工作的化工设备，如稀硝酸地下贮槽、硝铵真空蒸发器等。 00Cr22Ni13Mn5Mo2N是一种用适量锰和氮代替部分镍的奥氏体不锈钢，其特点是由于铬、钼和氮等元素的良好搭配及氮的强化作用，在具有优良耐蚀性的同时，又有较高的强度。同时该钢种在低温下韧性很好，在中等高温下也有相当高的强度，还可以通过冷变形进行强化。另外该钢还具有无磁的特性，即使在相当大的冷变形之后磁性也很低。这种钢主要用于既要求良好耐蚀性又承受较强负荷或磨损的设备及构件，比如化学和石油化学工业中的泵、阀门、链条、筛网及其他承力部件，也用于海水装备、如船用轴、锚链、电缆和热交换器等。 00Cr18Ni15Si4（Nb）是一种高硅含量的超低碳铬镍奥氏体不锈钢，其最大特点是由于较多量硅的加入，在浓硝酸及含氧化剂的硝酸中耐蚀性非常优良。同时在固溶状态下具有较好的强度、塑性与冲击韧性的搭配，也可以焊接。该钢钟主要用于浓硝酸（67%及以上）的生产贮装置与设备，在含氧化剂的硝酸环境中工作的设备，以及核反应堆系统中的溶解器等。 1Cr18Ni12和0Cr18i9Cu3两种钢属于稳定的奥氏体不锈钢。与常用的0Cr18Ni9钢相比，由于提高了镍或加入了铜，其奥氏体基体更加稳定，因而在经受即使较大变形量的冷加工之后，也不会或基本上不发生马氏体转变，所以加工硬化倾向很小。并且冷加工之后材料的磁性没有明显增强，即仍然保持是无磁的。所以这两种不锈钢特别适应于冷镦、深冲、旋压等冷成形加工，可以减少中间退火次数，实现多道次连续成形操作。尤其对于要求无磁的冷冲部件，更显示其他不锈钢无法取代的优点。这两种钢主要用于弱腐蚀性环境中使用的紧固件、深冲件及有关设备，或在汽车、飞机及电气设备中使用要求不生锈的冲压零部件等。 00Cr25Ni20（Nb）系含有较高Cr，Ni的奥氏体耐硝酸不锈钢。由于碳含量低（0.02%），有时还含有稳定化元素Nb，因而耐晶间腐蚀性能较好， 焊后没有焊接务化倾向。由于镍含量较高，因此耐氯化物应力腐蚀性能也优于一般的18-8不锈钢。 00Cr25Ni22Mo2N钢主要用于尿素生产中汽提塔的结构材料。由于钢中含氮，不仅使钢的耐孔蚀性能提高，且可使钢具有更高的强度和更稳定的纯奥氏体组织。研究和实际使用均表明，此钢耐尿素腐蚀的性能远远优于00Cr17Ni14Mo2（316L），也优于00Cr18Mn14Mo2N（A4），是近10多年来。在尿素生产中发展与应用的较新钢种，国外70年代开始用于尿素汽提塔，国内大化肥引进设备上也已普通采用。此钢还可用于醋酸、硫酸生产中制造热交换器和容器、管道等。 00Cr18Ni18Mo5（N）钢是耐孔蚀性能优于00Cr18Ni14Mo2（或0Cr18Ni12Mo2Ti）和00Cr17Ni14Mo3（或0Cr18Ni12Mo3Ti）的一种高钼不锈负。此钢种在硫酸、 甲酸、醋酸等介质中的耐蚀性要比含2%4%Mo的常用Cr-Ni不锈钢为佳。当此钢中含氮时（0.10%0.20%），其耐孔蚀性能还可进一步提高，使它有可能用于制造耐海水