特性 不鏽鋼的發展是因為有其自身的特性，而特性滿足了需要。不鏽鋼的最重要的特性是耐蝕性能，但是又絕不是僅僅具有耐蝕性能，而且還具有特有的力學效能（屈服強度、抗拉強度、蠕變強度、高溫強度、低溫強度等）、物理效能（密度、比熱容、線膨脹係數、、導熱係數、電阻率、磁導率、彈性係數等）、工藝效能（成形效能、焊接效能、切削效能等）以及金相（相組成、組織結構等）等。這些效能構成了不鏽鋼的特性，下面僅就其中一些最基本的特性進行簡要的介紹。
一、力學效能
（一）強度（抗拉強度、屈服強度）
不鏽鋼的強度是由各種因素不確定，但最重要的和最基本的因素是其中新增的不同化學因素，主要是金屬元素。不同型別的不鏽鋼由於其化學成分的差異，就有不同的強度特性。
（1）馬氏體型不鏽鋼
馬氏體型不鏽鋼與普通合金鋼一樣具有通過淬火實現硬化的特性，因此可通過選擇牌號及熱處理條件來得到較大範圍的不同的力學效能。
馬氏體型不鏽鋼從大的方面來區分，屬於鐵-鉻-碳系不鏽鋼。進而可分為馬氏體鉻系不鏽鋼和馬氏體鉻鎳系不鏽鋼。在馬氏體鉻系不鏽鋼中新增鉻、碳和鉬等元素時強度的變化趨勢和在馬氏體鉻系不鏽鋼中新增鎳的強度特性如下所述。
馬氏體鉻系不鏽鋼在淬火-回火條件下，增加鉻的含量可使鐵素體含量增加，因而會降低硬度和抗拉強度。低碳馬氏體鉻不鏽鋼在退火條件下，當鉻含量增加時硬度有所提高，而延伸率略有下降。在鉻含量一定的條件下，碳含量的增加使鋼在淬火後的硬度也隨之增加，而塑性降低。
新增鉬的主要目的是提高鋼的強度、硬度及二次硬化效果。在進行低溫淬火後，鉬的新增效果十分明顯。含量通常少於1%。
在馬氏體鉻鎳系不鏽鋼中，含一定量的鎳可降低鋼中的δ鐵素體含量，使鋼得到最大硬度值。
馬氏體型不鏽鋼的化學成分特徵是，在0.1%-1.0%c，12%-27%cr的不同成分組合基礎上新增鉬、鎢、釩、和鈮等元素。
由於組織結構為體心立方結構，因而在高溫下強度急劇下降。而在600℃以下，高溫強度在各類不鏽鋼中最高，蠕變強度也最高。
(2)鐵素體型不鏽鋼
據研究結果，當鉻含量小於25%時鐵素體組織會抑制馬氏體組織的形成，因而隨鉻含量的增加其強度下降；高於25%時由於合金的固溶強化作用，強度略有提高。鉬含量的增加可使其更易獲得鐵素體組織，可促進α 』相、б相和x相的析出，並經固溶強化後其強度提高。但同時也提高了缺口敏感性，從而使韌性降低。
鉬提高鐵素體型不鏽鋼強度的作用大於鉻的作用。
鐵素體型不鏽鋼的化學成分的特徵是含11%-30%cr，其中新增鈮和鈦。其高溫強度在各類不鏽鋼中是最低的，但對熱疲勞的抗力最強。
（3）奧氏體型不鏽鋼
奧氏體型不鏽鋼中增加碳的含量後，由於其固溶強化作用使強度得到提高。
奧氏體型不鏽鋼的化學成分特性是以鉻、鎳為基礎新增鉬、鎢、鈮和鈦等元素。由於其組織為麵心立方結構，因而在高溫下有高的強度和蠕變強度。還由於線膨脹係數大，因此比鐵素體型不鏽鋼熱疲勞強度差。
（4）雙相不鏽鋼
對鉻含量約為25%的雙相不鏽鋼的力學效能研究表明，在α+r雙相區內鎳含量增加時r相也增加。當鋼中的鉻含量為5%時，鋼的屈服強度達到最高值；當鎳含量為10%時，鋼的強度達到最大值。
（二）蠕變強度
由於外力的作用隨時間的增加而發生變形的現象稱之為蠕變。在一定溫度下特別是在高溫下、載荷越大則發生蠕變的速度越快；在一定載荷下，溫度越高和時間越長則發生蠕變的可能性越大。與此相反，溫度越低蠕變速度越慢，在低至一定溫度時蠕變就不成問題了。
這個最低溫度依鋼種而異，一般來說純鐵在330℃左右，而不鏽鋼則因己採取各種措施進行了強化，所以該溫度是550℃以上。
和其他鋼一樣，熔煉方式、脫氧方法、凝固方法、熱處理和加工等對不鏽鋼的蠕變特性有很大的影響。據介紹，在美國進行的對18-8不鏽鋼進行蠕變強度試驗表明，取自同一鋼錠同一部位的試料的蠕變斷裂時間的標準今偏差是平均值的約11%，而取自不同鋼錠的上、中、下不同部位的試料的標準偏差與平均值相差則達到兩倍之多。又據在德國進行的試驗結果表明，在10的5次冪h時間下0cr18ni11nb鋼的強度為小於49mpa至118mpa，散差很大。
（三）疲勞強度
高溫疲勞是指材料在高溫下由於週期反覆變化著的應力的作用而發生損傷至斷裂的過程。對其進行的研究結果表明，在某一高溫下，10的8次冪次高溫疲勞強度是該溫度下高溫抗拉強度的1/2。
熱疲勞是指在進行加熱（膨脹）和冷卻（收縮）的過程中，當溫度發生變化和受到來自外部的約束力時，在材料的內部相應於其本身的膨脹和收縮變形產生應力，並使材料發生損傷。當快速地反覆加熱和冷卻時其應力就具衝擊性，所產生的應力與通常情況相比更大，此時有的材料呈脆性破壞。這種現象被稱之為縶衝擊。
熱疲勞和熱衝擊是有著相似之處的現象，但前者主要伴隨大的塑性應變，而後者的破壞主要是脆性破壞。
不鏽鋼的成分和熱處理條件對高溫疲勞強度有影響。特別是當碳的含量增加時高溫疲勞強度明顯提高，固溶熱處理溫度也有顯著的影響。一般來說鐵素體型不鏽鋼具有良好的熱疲勞效能。
在奧氏體不鏽鋼中，高矽的且在高溫下具有良好的延伸性的牌號有著良好的熱疲勞效能。
熱膨脹係數越小、在同一熱週期作用下應變數越小、變形抗力越小和斷裂強度越高，壽命就越長。可以說馬氏體型不鏽鋼1cr17的疲勞壽命最長，而0cr19ni9、0cr23ni13和2cr25ni20等奧氏體型不鏽鋼的疲勞壽命最短。另外鑄件較鍛件更易發生由於熱疲勞引起的破壞。
在室溫下，10的7次冪次疲勞強度是抗拉強度的1/2。與高溫下的疲勞強度相比可知，從室溫到高溫的溫度範圍內疲勞強度沒有太大的差異。
（四）衝擊韌性
材料在衝擊載荷作用下，載荷變形曲線所包括的面積稱為衝擊韌性。對於鑄造馬氏體時效不鏽鋼，當鎳含量為5%時其衝擊韌性較低。隨著鎳含量的增加，鋼的強度和韌性可得到改善，但鎳含量大於8%時，強度和韌性值又一次下降。
在馬氏體鉻鎳系不鏽鋼中新增鉬後，可提高鋼的強度且可保持韌性不變。
在鐵素體型不鏽鋼中增加鉬的含量雖可提高強度，但缺口敏感性也被提高而使韌性下降。
在奧氏體型不鏽鋼中具有穩定奧氏體組織和鉻鎳系奧氏體不鏽鋼的韌性（室溫下韌性和低溫下韌性）非常優良，因而適用於在室溫下和低溫下的各種環境中使用。對於有穩定奧氏體組織和鉻錳系奧氏體不鏽鋼。新增鎳可進一步改善其韌性。
雙相不鏽鋼的衝擊韌性隨鎳含量的增加而提高。一般來說，在a+r兩相區內其衝擊韌性穩定在160-200j的範圍內。
二、工藝效能
（一）成形效能
不鏽鋼的成形效能因鋼種的不同，即結晶結構的不同而有很大的差異。如鐵素體型不鏽鋼和奧氏體型不鏽鋼和成形效能由於前者的晶體結構是體心立方，而後者的晶體結構是麵心立方而有顯著的差異。
鐵素體不鏽鋼的凸緣成形效能與n值（加工硬化指數）有關，深衝加工效能與r值（塑性應變化）有關。其中r值由不同的生產工藝下的不同的組織集合來決定。採取一些措施來顯著減少固溶碳和固溶氮，可大大改善r值並使深衝效能得到大幅度的提高。
奧氏體型不鏽鋼一般來說n值較大，在進行加工的過程中由於塑性誘發相變而生成馬氏體，因而有較大的n值和延伸率，可進行深衝加工和凸緣成形。有一部分奧氏體型不鏽鋼在深衝加工後，經一段時間會產生與沖壓方向一致的縱向裂紋，即所謂的「時效裂紋」。為此採用高鎳，低氮和低碳的奧氏體型不鏽鋼可避免該缺陷的發生。
奧氏體型不鏽鋼不所含的鎳可明顯降低鋼的冷加工硬化傾向，其原因是可使奧氏體的穩定性增加，減少或消除了冷加工過程中的馬氏體轉變，降低廠冷加工硬化速率，強度降低和塑性提高。
在雙相不鏽鋼中增加鎳的含量可降低馬氏體轉變溫度，從而改善了冷加工變形效能。
在評價不鏽鋼鋼板的成形加工性時，一般以綜合成形效能來標誌。該綜合成形效能是由標誌斷裂極限的抗斷裂性（深衝效能、凸緣成形效能、邊部延伸效能、彎曲效能），標誌成形模具和材料的配合性的抗起起皺性，標誌解除安裝後固定形狀的形狀固定性等組成。
對不鏽鋼鋼板的工藝效能進行評價主要有以下試驗方法：
（1）拉伸試驗；
（2）彎曲試驗；
（3）沖壓成形試驗；
（4）擴口試驗；
（5）衝擊試驗。
對不鏽鋼鋼管的工藝效能進行評價主要有以下幾項：
（1）拉伸試驗；
（2）擴管試驗；
（3）壓扁試驗；
（4）壓潰試驗；
（5）彎曲試驗。
（二）焊接效能
在不鏽鋼的應用中對不鏽鋼結構進行焊接和切割是不可避免的。由於不鏽鋼本身所具有的特性，與普碳鋼相比不鏽鋼的焊接及切割有著其特殊性，更易在其焊接接頭及其熱影響區（haz）產生各種缺陷。焊接時要特別注意不鏽鋼的物理性質。
例如奧氏體型不鏽鋼的熱膨脹係數是低碳鋼和高鉻系不鏽鋼的1.5倍；導熱係數約是低碳鋼的1/3，而高鉻系不鏽鋼的導熱係數約是低碳鋼的1/2；比電阻是低碳鋼的4倍以上，而高鉻系不鏽鋼是低碳鋼的3倍。這些條件加上金屬的密度、表面張力、磁性等條件都對焊接條件產生影響。
馬氏體型不鏽鋼一般以13%cr鋼為代表。它進行焊接時，由於熱影響區中被加熱到相變點以上的區域內發生a-r（m）相變，因此存在低溫脆性、低溫韌性惡化、伴隨硬化產生的延展性下降等問題。因而對於一般馬氏體型不鏽鋼焊接時需進行預熱，但碳、氮含量低的和使用r系焊接材料時可不需預熱。
焊接熱影響區的組織通常又硬又脆。對於這個問題，可通過進行焊後熱處理使其韌性和延展性得到恢復。另外碳、氮含量低的牌號，在焊接狀態下也有一定的韌性。
鐵素體型不鏽鋼以18%cr鋼為代表。在含碳量低的情況下有良好的焊接效能，焊接裂紋敏感性也較低。但由於被加熱至900℃以上的焊接熱影響區晶粒顯著變粗，使得在室溫下缺少延伸性和韌性，易發生低溫裂紋。
也就是說，一般來講鐵素體型不鏽鋼有475℃脆化、700-800℃長時間加熱下發生б相脆性、夾雜物和晶粒粗化引起的脆化、低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發生的延遲裂紋等問題。通常應在焊接時進行焊前預熱和焊後熱處理，並在具有良好韌性的溫度範圍進行焊接。
奧氏體型不鏽鋼以18%cr-8%ni鋼為代表。原則上不須進行焊前預熱和焊後熱處理。一般具有良好的焊接效能。
但其中鎳、鉬的含量高的高合金不鏽鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生б相脆化，在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。經焊接後，焊接接頭的力學效能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧鉻層和出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。
為避免問題的發生，應採用低碳（c≤0.03%）的牌號或新增鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控制奧氏體中的δ鐵素體肯定是有效的。
一般提倡在室溫下含5%以上的δ鐵素體。對於以耐蝕性為主要用途的鋼，應選用低碳和穩定的鋼種，並進行適當的焊後熱處理；而以結構強度為主要用途的鋼，不應進行焊後熱處理，以防止變形和由於析出碳化物和發生δ相脆化。
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