不銹鋼材質(zhì)種類繁多，可滿足各類用途。歸納起來，主要有五大類的不銹鋼材料，每一類劃分標(biāo)準(zhǔn)均是由其微觀結(jié)構(gòu)中的冶金特征和階段來指定，主要分為奧氏體、鐵素體、馬氏體、雙相和沉淀硬化。

這些不銹鋼材料均為鐵基合金，至少含有10.5%的鉻，從而使得不銹鋼具有獨(dú)特的耐腐蝕性能，此外不同材質(zhì)中含有差異的其他合金元素為每個(gè)材質(zhì)提供了各自的特性。

雙相不銹鋼屬于奧氏體和鐵素體的組合，所以該類不銹鋼具有這兩個(gè)牌號(hào)的混合特性。馬氏體不銹鋼，和碳素鋼一樣，在室溫下保持有極高的強(qiáng)度。沉淀硬化牌號(hào)具有良好的室溫成型性，熱處理后強(qiáng)度可達(dá)到260 KSI，同時(shí)也可保持良好的耐腐蝕性。不過雙相不銹鋼，馬氏體和沉淀硬化牌號(hào)的市場份額遠(yuǎn)低于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼。

奧氏體不銹鋼是實(shí)際應(yīng)用中最常見的不銹鋼系列，市場占有率達(dá)到一半還多。其顯微組織是由奧氏體相組成的。在300系不銹鋼中，鉻含量通常達(dá)到16-22%，鎳含量則為8-14%。不過其缺點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)其他不銹鋼材料來說更加高昂。200系不銹鋼是為了解決鎳的高價(jià)格問題，主要通過錳和氮取代了一些鎳含量。

最常用的奧氏體牌號(hào)是304不銹鋼，其是由18%的鉻和8%的鎳組成，有時(shí)被稱為18-8不銹鋼。另外316不銹鋼在鉻和鎳含量上是相似的，不過額外添加了大概2%的鉬以增強(qiáng)耐腐蝕性能。

上述材質(zhì)不銹鋼容易致敏，從而失去合金完整性。在從焊接或退火的冷卻過程中，在顯微組織的晶界形成碳化鉻沉淀。在這些地區(qū)，鉻以犧牲周圍的金屬為代價(jià)進(jìn)入碳化物地層。鉻含量較低時(shí)，晶界處于腐蝕危險(xiǎn)之中。

通過使用碳含量較低的牌號(hào)（大概碳含量0.03%），可以降低材料的碳化物析出量。奧氏體不銹鋼的低碳版本用后綴L表示，例如304L或316L。防止敏化的另一種方法是加入優(yōu)先與碳結(jié)合的鈦和/或鈮。

鐵素體不銹鋼
所有不銹鋼牌號(hào)中約20%具有鐵素體微觀結(jié)構(gòu)， 430不銹鋼是最廣泛使用的。409不銹鋼的鉻含量較低，所以耐腐蝕性能降低。439不銹鋼具有更強(qiáng)的抗腐蝕性和改善的高溫穩(wěn)定性。鈦和鈮的添加以類似于超軟的方式與碳和氮結(jié)合。將碳和氮結(jié)合在細(xì)小的沉淀物中可以獲得更好的焊接性和成形性。

依據(jù)所選擇的合金，性能可以和304不銹鋼相媲美。因?yàn)殍F素體不銹鋼牌號(hào)不含鎳，所以與300系不銹鋼牌號(hào)相比，其成本通常較低。

奧氏體與鐵素體是無法熱處理的。400系、300系和400系不銹鋼中的一些全部加工硬化，在成型過程中變得更堅(jiān)固，但是奧氏體不銹鋼牌號(hào)在更大程度上更快，更快。

雖然奧氏體不銹鋼牌號(hào)通常具有較好的一般耐腐蝕性，可成形性和可焊性，但鎳價(jià)格波動(dòng)已經(jīng)導(dǎo)致一些公司改變工藝以適應(yīng)鐵素體合金的形成。在溫度高達(dá)1650華氏度的排氣系統(tǒng)中，鐵素體不銹鋼具有更好的抗拉性能和抗熱疲勞性能。與奧氏體不銹鋼相比，它們具有更低的熱膨脹性和更高的導(dǎo)熱性。隨著溫度降低，鐵素體不銹鋼變脆。轉(zhuǎn)變溫度約為華氏32度，但取決于合金成分。奧氏體不銹鋼在低溫下不會(huì)變脆。