目前各國不銹鋼牌號已超過百種（GB/T 20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分》包含了143個牌號），不銹鋼分類方法很多，按照GB/T 13304.2-2008《鋼分類 第2部分：按主要質(zhì)量等級和主要性能或使用特性的分類》以及國際上通用的分類方法（按鋼的金相組織劃分），不銹鋼分為5類，即奧氏體型不銹鋼、奧氏體-鐵素體型不銹鋼（雙相不銹鋼）、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼。我國國家標準規(guī)定的不銹鋼和耐熱鋼的牌號、化學成分、組織形態(tài)見表1-1～表1-6。
不銹鋼的分類方法通常以金相組織進行分類。按金相組織分類為：奧氏體（A）型不銹鋼、鐵素體（F）型不銹鋼、馬氏體（M）型不銹鋼、奧氏體-鐵素體（A-F）型雙相不銹鋼和沉淀硬化（PH）型不銹鋼。這幾類不銹鋼之間的成分如圖1-1所示。
一、奧氏體型不銹鋼
奧氏體型不銹鋼在室溫下內(nèi)部顯微組織為純奧氏體組織或奧氏體十少量鐵素體組織。形成少量鐵素體的目的主要是防止熱裂紋的產(chǎn)生，也有利于防止焊縫的晶間腐蝕。
奧氏體型不銹鋼以Cr18Ni9 鐵基合金為基礎，在此基礎上根據(jù)不同的用途，發(fā)展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體型不銹鋼系列。奧氏體型不銹鋼不能利用熱處理使晶粒細化，也不能經(jīng)過淬火來提高其硬度。奧氏體型不銹鋼在氧化性環(huán)境中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和良好的耐熱性能，是應用最廣泛的不銹鋼，其中以18-8型不銹鋼最有代表性，它有較好的力學性能和良好的焊接性，但對溶液中含有氯離子（Cl-）的介質(zhì)特別敏感，易發(fā)生應力腐蝕。在這類鋼中添加鈦或鈮時，能提高其抗晶間腐蝕能力；添加鉬、銅和鈦，則能提高其在還原酸（如稀硫酸）中的耐腐蝕性能，同時也能提高其抗晶間腐蝕的能力。18-8型不銹鋼按其含碳量的不同分為三個等級：一般含碳量（質(zhì)量分數(shù)：≤0.15％）、低碳級（質(zhì)量分數(shù)：≤0.08％）和超低碳級（質(zhì)量分數(shù)：≤0.03％）。
二、鐵素體型不銹鋼
室溫下它的內(nèi)部顯微組織為鐵素體。合金元素以鉻為主（鉻的質(zhì)量分數(shù)為11.5％～32.0％），不含鎳，某些鋼中添加有Mo、Ti、Al、Si等成分。一般以退火狀態(tài)供貨。隨著鉻含量的提高，其耐酸性能也提高，加入鉬（Mo）后，則可提高耐酸腐蝕性和抗應力腐蝕的能力。這類不銹鋼列入國家標準的牌號有022Cr12（00Cr12）、10Cr17（1Cr17）、008Cr30Mo2（00Cr30Mo2）等。該類鋼用于制造硝酸化工設備的吸收塔、熱交換器、儲槽和運輸硝酸用的槽罐以及制造不承受沖擊載荷的其他零部件和設備。
按照碳和氮（C＋N）的總含量，高鉻鐵素體不銹鋼分為普通純度和超高純度兩個系列。
普通純度高鉻鐵素體不銹鋼，其碳的質(zhì)量分數(shù)為0.1％左右并含少量氮，如10Cr17（1Cr17）、10Cr17Mo（1Cr17Mo）等。它與常用的奧氏體型不銹鋼相比，缺點是材質(zhì)較脆，焊接工藝性較差。這是因為：鐵素體晶粒長大后，只有通過壓力加工才能細化；在高溫下（例如600～820℃）停留時間長時，wcr≥17％的鋼會生成脆性的。相（CrmFen）；在400～526℃溫度區(qū)間停留較長時間會出現(xiàn)室溫下的脆性，即475℃脆性。因這類鋼脆性較大，所以限制了它的應用。
超低碳和超低氮含量（C＋N總的質(zhì)量分數(shù)≤0.025％～0.035％）的超高純度高鉻鐵素體不銹鋼，如 019Cr19Mo2NbTi （00Cr18Mo2）和008Cr27Mo（00Cr27Mo）等，它們無論在韌性、耐蝕性還是焊接性等方面均優(yōu)于普通純度鐵素體不銹鋼。
三、馬氏體型不銹鋼
室溫下它的顯微組織為馬氏體。這類鋼中鉻的質(zhì)量分數(shù)為11.5％～18.0％，碳的質(zhì)量分數(shù)最高可達0.6％。碳含量增高，提高了鋼的強度和硬度。在這類鋼中加入少量鎳可促使生成馬氏體，同時又能提高其耐蝕性。
這類鋼具有一定的耐腐蝕性和較好的熱穩(wěn)定性以及熱強性，可以作為溫度在700℃以下長期工作的耐熱鋼使用。它被廣泛用于制造韌性要求較高的零件，如汽輪機的葉片、內(nèi)燃機排氣閥和醫(yī)療器械。這類鋼的焊接性較差。常用的馬氏體型不銹鋼有12Cr13（1Cr13）、20Cr13（2Cr13）、30Cr13 （3Cr13）、14Cr17Ni2 （1Cr17Ni2）等。
四、奧氏體-鐵素體型不銹鋼
室溫下其顯微組織為奧氏體加鐵素體。通常鐵素體的體積分數(shù)約占50％。這類鋼是在18-8型奧氏體不銹鋼的基礎上，添加更多的Cr、Mo、Si等擴大鐵素體元素或降低含碳量而得到的鋼種。與含相同碳量的奧氏體不銹鋼相比，具有較小的晶間腐蝕傾向和較高的力學性能，且韌性比鐵素體型不銹鋼好。
該類鋼具有抗點腐蝕、抗應力腐蝕性能。雙相不銹鋼通常以固溶狀態(tài)供貨。常用的牌號有12Cr21Ni5Ti（1Cr21Ni5Ti）、022Cr19Ni5Mo3Si2N （00Cr18Ni5Mo3Si2）、022Cr23Ni4MoCuN、14Cr18Ni11Si4 AlTi (1Cr18Nil1Si4 AlTi)、022Cr25Ni6Mo2N、022Cr22Ni5Mo3N、022Cr23Ni5Mo3N。
雙相或復相不銹鋼的屈服強度約為一般奧氏體不銹鋼的2倍，耐晶間腐蝕性較好。它已在大化肥廠尿素CO2車間冷卻器以及制鹽蒸發(fā)設備等方面推廣使用。這類鋼機械加工、冷沖壓和焊接性能均良好。
五、沉淀硬化型不銹鋼
這種鋼需經(jīng)過系列的熱處理使鋼中的碳化物沉淀析出，從而提高材料的強度。這類鋼包括馬氏體沉淀硬化型、半奧氏體沉淀硬化型和奧氏體沉淀硬化型三類。其中馬氏體沉淀硬化型在固溶處理后，空冷至室溫即可得到馬氏體十少量鐵素體或馬氏體十少量殘余奧氏體的組織，然后經(jīng)時效強化。而半奧氏體沉淀硬化型經(jīng)固溶處理并冷卻至室溫后，得到的是不穩(wěn)定的奧氏體組織。為了得到馬氏體組織，還需經(jīng)過M，點升高到室溫以上的熱處理，然后再使之時效強化。奧氏體沉淀硬化型不銹鋼則在室溫下呈穩(wěn)定的奧氏體組織，只需經(jīng)時效強化即可達到目的。05Cr17Ni4Cu4Nb（0Cr17Ni4Cu4Nb）、07Cr17Ni7AI（0Cr17Ni7AI）、07Cr15Ni7Mo2Al（0Cr15Ni7Mo2Al）屬于沉淀硬化半奧氏體型不銹鋼。該鋼的組織特點是在固溶或退火狀態(tài)時具有奧氏體和體積分數(shù)為5％～20％的鐵素體組織。這種鋼有很好的成形性能和良好的焊接性。
