不銹鋼中最重要的是銘元素，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)10.5%時(shí)，氧化介質(zhì)中的鋼會(huì)在表面形成一層致密的薄膜，避免鋼被進(jìn)一步腐蝕，這種鈍化現(xiàn)象是不銹鋼之所以“不銹”的原因。元素含量也對(duì)不銹鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能有較大影響。因此，設(shè)計(jì)合適的合金含量對(duì)于鋼種的開(kāi)發(fā)具有重要的意義。一直以來(lái)，Schaeffler相圖在雙相不銹鋼設(shè)計(jì)相平衡工作中起到了重要的作用。

Schaeffler相圖初期用來(lái)表征化學(xué)成分和焊縫金屬組織之間關(guān)系，在后來(lái)才推廣到可變形的鋼中。Schaeffler公式主要用來(lái)計(jì)算錦當(dāng)量Creq和銘當(dāng)量Nieq，式（1-5，1-6）。

為了更精準(zhǔn)地表征其他元素對(duì)金屬組織的影響，Delong37，38]對(duì)錦當(dāng)量的計(jì)算方法進(jìn)行了修正，在公示中加入了氨元素對(duì)奧氏體的影響，如公式（1-7）所示。

Creq=Cr%+Mo%+1.5xSi%+0.5xNb%（1-5）

Nieq=Ni%+30xC%+0.5xMn%（1-6）

Nieq=Ni%+30xC%+30xN%+0.5xMn%（1-7）

需要指出的是，在實(shí)際生產(chǎn)及應(yīng)用中，對(duì)于組織的影響因素很多，除了元素含量外，還要綜合考慮冷速、熱加工過(guò)程等對(duì)組織造成的影響，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)合金配比進(jìn)行調(diào)整。在鐵銘合金中加入鎳氮錳等奧氏體形成元素，則不銹鋼中會(huì)形成穩(wěn)定的奧氏體結(jié)構(gòu)。

因此，不銹鋼中的顯微組織結(jié)構(gòu)由鐵素體形成元素（Cr、Mo、Si等）和奧氏體形成元素（Ni、Mn、N等）含量共同決定。在不銹鋼中，主要元素的具體作用如下：Cr：銘元素是強(qiáng)烈形成和穩(wěn)定鐵素體相并縮小奧氏體相區(qū)元素，雙相不銹鋼中的Cr含量一般不低于18%。銘元素可以大幅度提高不銹鋼的耐蝕性，此外，銘含量的增加會(huì)使雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度提高。

Mo：鋁元素是鐵素體強(qiáng)烈形成元素，其形成鐵素體的能力與Cr元素相當(dāng)。鋁可以明顯提高不銹鋼的耐腐蝕性，其提高耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕能力是銘的三倍。鋁對(duì)于析出相的生成有促進(jìn)作用，可以使析出相TTT曲線析出范圍加寬，鼻溫升高，增加雙相不銹鋼的脆化傾向[40，41]。鋁元素使得不銹鋼在酸性介質(zhì)中陽(yáng)極區(qū)電流密度下降2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，并在鋼的表面形成穩(wěn)定的保護(hù)膜，提高雙相不銹鋼在高氯化物濃度介質(zhì)中的耐腐蝕性能。此外，鋁和氫具有協(xié)同配合作用，兩者可以組織鈍化膜溶解，使不銹鋼具有更高的點(diǎn)蝕電位。同時(shí)，銘元素越多，鋁提高耐腐蝕效果越明顯。

Si：硅元素是鐵素體形成元素，其形成鐵素體能力是銘元素的1.5倍。硅元素的加入可以在不銹鋼表面形成保護(hù)膜，增強(qiáng)不銹鋼的耐酸腐蝕能力。但是在雙相不銹鋼中硅元素并沒(méi)有廣泛應(yīng)用，原因是硅元素會(huì)使富銘鋁金屬間相的析出。此外，在焊接或暴露在400℃以上的高溫下時(shí)，會(huì)促進(jìn)金屬間化合物的析出。

Ni：錦元素是強(qiáng)烈形成和擴(kuò)大奧氏體區(qū)元素，可以通過(guò)錦元素加入的量來(lái)調(diào)控兩相比例來(lái)提高雙相不銹鋼的耐腐蝕性能。鎳元素在奧氏體不銹鋼中含量較高，一般高于6%，在雙相不銹鋼中含量較低，一般在1.5-7%之間。文獻(xiàn)中提出，當(dāng)錦含量低于5%時(shí)，雙相不銹鋼的強(qiáng)度和韌性會(huì)隨著錦的含量增加而增加。

C：碳元素也是強(qiáng)烈形成奧氏體相元素，其形成奧氏體的能力是錦元素的30倍，碳元素還可以提高不銹鋼的強(qiáng)度，但是在雙相不銹鋼中，過(guò)高的碳元素會(huì)在晶界處形成富銘的碳化物，使得鋼的耐晶間腐蝕性能?chē)?yán)重下降，此外還會(huì)使鋼的塑性和韌性嚴(yán)重下降。因此在雙相不銹鋼中要嚴(yán)格控制碳含量。

N：氨元素是奧氏體形成元素，是錦元素形成奧氏體能力的三倍。氫元素在雙相不銹鋼中作用很重要，它可以替代錦元素達(dá)到節(jié)約成本的目的，同時(shí)還可以減少析出相的生成[48，49]。氨元素可以通過(guò)影響合金元素在兩相中的分配系數(shù)來(lái)提高耐蝕性能。研究發(fā)現(xiàn)，氮元素可以有助于鐵的溶解，增加鈍化膜中的銘含量增加來(lái)提高耐點(diǎn)蝕能力；氫的富集使表面膜不易破裂，而鋁有利于再鈍化，兩者結(jié)合降低了鋼表面點(diǎn)蝕發(fā)生的可能性。

Mn：錳元素是較弱的奧氏體形成元素，其錦當(dāng)量為0.5。在不銹鋼中，當(dāng)Mn含量逐漸增加時(shí)，可以使氨元素在鋼中的固溶度大幅度提高。在生產(chǎn)中，常利用該特性采用鋼種加錳和氫元素來(lái)代替較貴的錦元素，以節(jié)約成本。猛可以促進(jìn)。相的析出，使鋼的韌性和韌性下降，并且會(huì)對(duì)鋼的低溫韌性和焊接性產(chǎn)生負(fù)面影響。

Cu：銅元素是奧氏體穩(wěn)定和形成元素，錦當(dāng)量為0.33。雙相不銹鋼中加入適量的銅元素可以提高鋼的強(qiáng)度和耐腐蝕能力，但是在熱加工過(guò)程容易產(chǎn)生“銅脆”現(xiàn)象。相比于雙相不銹鋼的其他元素，銅元素熔點(diǎn)較低，在凝固過(guò)程最后凝固，因此會(huì)在液相中富集形成銅析出相。銅的析出會(huì)使界面結(jié)合能降低而弱化晶界強(qiáng)度，在變形的過(guò)程中容易產(chǎn)生裂紋。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，雙相不銹鋼中添加小于1%的銅元素可以提高抗點(diǎn)蝕能力，但當(dāng)銅元素含量高于1%后，隨著銅含量的增加，耐點(diǎn)蝕能力提高并不明顯。