（一）不同元素對不銹鋼組織和相的影響 

對于馬氏體型鉻不銹鋼來說，對組織產生主要影響的元素有鉻、碳和鉬；對馬氏體型鉻鎳不銹鋼來說，產生主要影響的元素有鎳、鉬、鋁、鈷、氮和鈦等。 

馬氏體型鉻鎳不銹鋼中由于所含的鉻與碳發生交互的作用，使其在高溫下形成穩定的r相區和穩定的a+r相區。碳量的增加可使r相區得到擴大，但是隨著鉻含量的增加碳的溶解極限下降。馬氏體型鉻鎳不銹鋼中添加鎳解決了馬氏體型不銹鋼為提高其耐蝕性以犧牲鋼的硬度為代價的問題。但是其中的鎳含量不易過高，否則由于鎳擴大奧氏體相區和降低Ms溫度而使不銹鋼變成奧氏體型不銹鋼，從而完全喪失淬火能力。 

影響鐵素體型不銹鋼組織的元素主要有鉻、鉬、碳、氮和鎳，另外有一些鐵素體型不銹鋼中還添加有鈦、鈮和銅等元素，對組織也有一定的影響。其中添加鉻和鉬的主要的目的是加速和促進“相和”相的形成和沉淀，使鐵素體晶粒更加粗大。 

影響奧氏體型不銹鋼組織的主要元素有碳、鉻、鎳、鉬、氮、銅、硅和錳等，有時在生產易切削不銹鋼時，也將硫作為添加元素。碳在奧氏體型不銹鋼中是形成、穩定和擴大奧氏體區的元素。碳在奧氏體型不銹鋼中是形成、穩定和擴大奧氏體區的元素，其形成奧氏體的能力遠高于鎳許多倍。碳在奧氏體型不銹鋼中是有用元素，但同時也是有害元素，一方面由于碳作為一種間隙元素可通過固溶強化顯著提高奧氏體型不銹鋼的強度，同時也可提高高濃度氯化物腐蝕介質中的耐蝕能力；但另一方面由于碳在某些條件下生成Cr23C6，使得耐腐蝕性能顯著下降。鉻在奧氏體型不銹鋼中的作用與其在鐵素體型不銹鋼中作用基本相同。 

影響比相不銹鋼組織的主要元素有鎳、氮、錳、鉻、鉬、硅和鎢等。鎳在α+r雙相不銹鋼中能擴大r相區。有關資料指出，鎳的添加還能促成形成σ（x）相，增加脆化敏感性并有使脆化敏感溫度向高溫方向移動的傾向，也將使馬氏體相變溫度降低，改善雙相不銹鋼的冷加工性能。 

（二）相及相變 

熱處理是不銹鋼生產和加工過程中以及最終產品加工過程中重要的工序。對于馬氏體型不銹鋼，通常進行淬火—回火熱處理。對于鐵素體型不銹鋼，需進行恢復由于加工引起的應硬化和焊接部位回火后恢復韌性的熱處理，通常是高溫加熱后進行空冷的退火熱處理。對于奧氏體型不銹鋼，根據使用目的需要進行固溶處理、穩定化處理、消除應力退火和時效處理等。 

通過進行熱處理來控制不銹鋼的金相組織時，可采用相變和恢復、再結晶等形式來實現。相變的內涵可以說有以下3種情況，即結構的變化、組成的變化和其規律性的變化告示。在不銹鋼發生的相變中最常見的馬氏體相變就是其結構發生變化的一種形式，而所發生的其他的相變均為擴散相變。 

1.馬氏體型不銹鋼 

馬氏體型不銹鋼有良好的淬火性能，即使是截面積很大的工件，也可在空冷條件下實現淬火硬化。 

為比較馬氏體型不銹鋼與其他碳含量相同的碳素鋼、合金鋼的淬火性能，用等溫相變曲線進行了分析。結果表明其珠光體相變時間延遲，曲線鼻部的溫度上升。其中鎳使珠光體相變明顯推遲，只需添加1%即可大大改善淬火性能，但回火過程則需要相當長的時間。 

馬氏體型不銹鋼中的合金元素可改變鋼的Ms點。其中碳的影響尤為顯著，碳的濃度高時Ms點向低溫方向移動，易生成殘留奧氏體。以13%Cr鋼為例，在淬火加縶溫度為1180℃時，在碳含量大于0.80%的情況下Ms點降至室溫以下。生成物為過冷奧氏體相組織。但由于也隨之生成了殘留奧氏體，因此淬火硬度也下降了，對于高碳馬氏體型不銹鋼來說，為避免該現象的發生和殘留奧氏體相變引起的尺寸變化，需在粹火后通過進行低溫處理來盡量減少殘留奧氏體的存在。 

對于馬氏體型不銹鋼，進行淬火處理后還需進行回火處理。一般將這兩者連在一起統稱為淬火回火處理。進行回火處理是將由奧氏體相的相變得到的馬氏體進行回火，其目的是為改善馬氏體型不銹鋼的拉伸性能和得到高的持久強度和屈強比。回火后在其基體中過飽和固溶的碳形成碳化物析出，且隨時間的延長逐漸形成穩定相。是采用低溫回火還是采用高溫回火，依成分和使用目的而異。低碳馬氏體型不銹鋼在440-540℃進行回火時顯著變脆，發生常說的二次硬化。由于此問題的產生不是夾雜元素的偏析等原因造成的，因此為同時照顧到韌性、拉伸性能和耐應力腐蝕性能，應盡可能在高溫下進行回火，也可通過添加鉬、鎢和釩等元素來改善性能。