奧氏體不銹鋼具有很好的可加工性、焊接性、機械性能（強度、韌性及延伸性）及很好的耐蝕性能。奧氏體不銹鋼還具有一些特殊性能（與碳鋼比），如熔點低、電阻率高、導熱性低、膨脹系數(shù)大等。
一、奧氏體不銹鋼在高溫與低溫環(huán)境中的機械性能
奧氏體不銹鋼因為其具有較高的抗腐蝕性，而被廣泛應用于腐蝕環(huán)境中。同時，奧氏體不銹鋼在高溫或低溫環(huán)境下，也具有很優(yōu)異的機械性能，因而在工業(yè)生產中得到十分廣泛的應用。
奧氏體不銹鋼在低溫的應用，與鐵素體不同，沒有拉伸-斷裂過渡區(qū)。奧氏體不銹鋼在低溫環(huán)境下維持著很高的韌性，如：0Cr19Ni9（304不銹鋼),00Cr19Ni9(304L不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不銹鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。
在溫度高達600℃時，奧氏體不銹鋼也有很好的蠕變強度。如果在不銹鋼中加入釩、鈮或鈦,在高于600℃的環(huán)境下也具有很好的蠕變強度；在奧氏體不銹鋼中加入鈮和鈦，雖然可提高其高溫蠕變強度，但其低溫韌性也跟著降低了。因為在高溫時不銹鋼表面結成一層致密的氧化膜，所以其在高溫時耐氧化性很好。
二、合金成分和顯微結構
在可焊不銹鋼中最重要的顯微結構是鐵素體和奧氏體，盡管鉻與鎳是最主要的合金元素，但其他合金成分對不銹鋼組織性能也有很大影響。所以，鉻、鎳及其他合金成分對顯微組織結構的影響也應同時考慮。鉬、鈷和鈦促進奧氏體骨架中δ-鐵素體的形成，這些合金元素稱為鐵素體形成元素；另一方面，銅、錳、碳、氮和鎳能促進奧氏體形成，這些合金元素被稱為奧氏體形成元素。
三、奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性
奧氏體不銹鋼是靠其表面的氧化膜隔斷鋼材與環(huán)境的聯(lián)系而達到防腐蝕目的的。這層氧化膜，厚度為20A~30A,成分為Cr2O3,極其致密，與一般的化學品不反應，氧或其他腐蝕物質無法通過這層氧化膜去腐蝕內層金屬。如果這層氧化膜被破壞，在有氧的環(huán)境下立即會生成新的氧化膜；另一方面，不銹鋼不耐應力腐蝕，其原因是在裂紋處有氧的富集效應，引起應力腐蝕。
（1) σ相
σ 相是一種金屬間化合物，在不銹鋼中存在時，會嚴重降低不銹鋼的延伸性和韌性，同時使不銹鋼不耐應力腐蝕和其他形式的腐蝕。σ相的存在是造成不銹鋼焊縫延伸率低的原因所在，所以，當焊縫從982℃冷卻到537℃時，應快速冷卻以防止大量σ相的生成?？焖倮鋮s時，可能還會形成少量σ相，但因其數(shù)量少而不會對不銹鋼的性能產生影響。新超級奧氏體不銹鋼，由于加入了氮，可阻止σ相的形成，因而可加工成厚板。
（2)氧化鈍化膜與活性環(huán)境
不銹鋼表面在自然環(huán)境中是鈍化的，當把不銹鋼表面的氧化膜擦去，不銹鋼就暴露于活性環(huán)境中，當氯離子的濃度較高時（如在海水中），不銹鋼就會產生腐蝕。
a. 對化學品的抗腐蝕性能 不銹鋼對各種濃度和溫度的硝酸的的抗蝕性能較好，304不銹鋼廣泛應用于硝酸工業(yè)，但不銹鋼不耐硫酸腐蝕。
b. 海水對不銹鋼的作用 0Cr19Ni9(304)不銹鋼在淡水中使用具有很滿意的防腐蝕性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼可用于處理海水，使用效果還滿意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用條件不同會有不同的結果，如海水冷卻冷凝器，若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼不耐靜止或慢流速（＜1.5m/s)海水的腐蝕，即使是流動海水，流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。
c. 不銹鋼抵抗各種腐蝕的能力 一般來說，含鉻越高，不銹鋼耐蝕性越強。不銹鋼可以抗均勻腐蝕、磨損腐蝕及堿性腐蝕；但是，在一定條件下，不銹鋼不耐局部腐蝕。
（3) 電化學腐蝕
當不銹鋼與異種金屬接觸時，就要考慮電化學腐蝕。但是，如果不銹鋼是正極，則不會產生電流腐蝕。因此，應仔細選擇不銹鋼的焊接材料及不銹鋼設備的緊固件。
（4)局部腐蝕
在一定條件下，不銹鋼對局部腐蝕是十分敏感的。在化工廠中，60%的不銹鋼設備的損壞是由于點腐蝕、裂紋腐蝕、應力腐蝕開裂，同時還有晶間腐蝕造成的。操作條件及環(huán)境因素，如：pH值、溫度、氯離子、氧含量等對不銹鋼的性能也有影響。
不銹鋼的局部腐蝕有：點腐蝕、間隙腐蝕、應力腐蝕和晶間腐蝕等。
①. 不銹鋼的點腐蝕
不銹鋼的抗腐性能，依賴于其表面的氧化膜，而氧化膜的抗腐蝕性取決于鉬、鎳與鉻的含量。另外，對氧化膜抗點腐蝕性能有貢獻的元素是氮，如果氧化膜被破壞，或者氧化膜不完整（如鋼表面化學成分不均勻），或有氯離子存在，就會產生點蝕。與焊接有關的缺陷，如：雜質、第二相、電弧沖擊處、飛濺物等都是點腐蝕發(fā)生的地方。在微觀結構方面，硫化錳雜質、δ-鐵素體、σ相都會引起點腐蝕。
②. 不銹鋼的隙腐蝕
因為金屬與金屬的連接，墊片、金屬表面結垢等，會形成一些間隙或凹槽，從而導致間隙腐蝕。很多因素影響間隙腐蝕的發(fā)生及擴散。
A. 幾何尺寸因素：間隙類型（金屬－金屬，金屬－異種金屬）、間隙深度、內外面積比等。
B. 環(huán)境因素：含氧量、氧離子濃度、pH值、溫度、擴散與對流、微生物影響等。
C. 電化學反應：金屬溶解、氧消耗、氫產生等。
D. 冶金因素：金屬組織不純、表面氧化、鈍化膜的特性等。
不銹鋼的點腐蝕與間隙腐蝕的比較 不銹鋼的點腐蝕與間隙腐蝕產生的機理不同，但它們的擴散機理卻是相同的。點腐蝕要有較高的氯離子濃度才發(fā)生，間隙腐蝕在較低的氯離子濃度下也會發(fā)生。不銹鋼在某一溶液中不會產生點腐蝕，但有可能發(fā)生間隙腐蝕。在金相結構上，控制發(fā)生點腐蝕的措施一樣可以控制間隙腐蝕發(fā)生，如，消除硫化錳雜質，同時能提高不銹鋼耐點腐蝕與間隙腐蝕的能力。消除硫化錳的途徑有3個：降低錳含量、降低硫含量和加入鈦或Zr(鋯）。
③. 不銹鋼的應力腐蝕
所有不銹鋼都會遇到應力腐蝕開裂的問題，很多環(huán)境因素與應力腐蝕有關。根據應力腐蝕發(fā)生的機理，可將應力腐蝕分為穿晶應力腐蝕和晶間應力腐蝕。穿晶應力腐蝕主要發(fā)生在含氯離子介質中，很少發(fā)生在氫氧化物介質中；晶間應力腐蝕發(fā)生在一般的水溶液介質中。影響不銹鋼應力腐蝕的主要因素有氯離子水溶液和堿性溶液。發(fā)生應力腐蝕的臨界應力很難確定，并且往往是很低的，一般的焊接殘余應力均大于應力腐蝕臨界應力。
奧氏體不銹鋼的氯離子應力腐蝕： 奧氏體不銹鋼氯離子應力腐蝕是穿晶應力腐蝕。影響應力腐蝕的因素有：氯離子濃度、含氧量、溫度、應力大小和溶液的pH值。一般來說，當氯離子含量大于300×106時，會產生應力腐蝕；當氯離子含量小于20×106時，不會產生應力腐蝕。很多應力腐蝕發(fā)生于75℃以上；而低于50℃,一般不會產生應力腐蝕。
堿性應力腐蝕開裂： 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。
不銹鋼中鎳含量對應力腐蝕的影響： 當不銹鋼的含鎳量在8%～12%之間時，發(fā)生應力腐蝕的傾向性最大，而不銹鋼304、316的含鎳量正好在此區(qū)間。降低含鎳量雖可提高其抗應力腐蝕能力，但會使不銹鋼內鐵素體增加。增加不銹鋼中的鎳含量，也可提高不銹鋼的抗應力腐蝕能力。因此，可以認為，含鎳量大于22%時不會產生應力腐蝕。
奧氏體不銹鋼焊縫的應力腐蝕： 在氯離子溶液中，有應力作用的奧氏體不銹鋼都會產生穿晶應力腐蝕。焊接部位特別容易產生應力腐蝕，是由于以下三個原因：一是焊接部位殘留有很大的拉伸應力（除非進行焊后熱處理）；二是焊接部位常常是應力集中的地方；三是加熱會產生一些對應力腐蝕敏感的金相組織。為了防止晶間應力腐蝕，焊后進行熱處理是十分必要和有效的。
④. 晶間腐蝕
當不銹鋼含碳量大于0.5%,經過500℃~900℃加熱后，對晶間腐蝕最為敏感，而這個溫度范圍正好在焊接區(qū)域的溫度范圍內。不銹鋼焊縫對晶間腐蝕的敏感程度取決于焊接參數(shù)及板厚，因為這些參數(shù)決定了鋼材處于臨界溫度的時間。鋼材的敏化溫度與時間的關系如圖1-6所示。在圖1-6中，曲線表示碳化物析出所需的時間與碳含量的關系，曲線的右邊表示碳化物已析出。
影響奧氏體不銹鋼焊縫晶間腐蝕的因素，與影響奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的因素相似：
A. 金屬的化學組成和金相組織，主要成分是碳含量，碳含量高是有害的。鐵素體的存在可以防止晶間腐蝕，但粗大的晶粒會加速晶間腐蝕；
B. 焊接前鋼材的受熱情況，如果鋼材受過550℃~850℃加熱則鋼材容易發(fā)生晶間腐蝕；
C. 加工焊接過程中、使用過程中存在應力；
D. 工作環(huán)境：不銹鋼在腐蝕環(huán)境中易發(fā)生晶間腐蝕。但是，不是所有的環(huán)境都會產生焊縫晶間腐蝕，只有在氧化性環(huán)境下才會產生焊縫品間腐蝕，焊縫晶間腐蝕經常發(fā)生在中等氧化性環(huán)境中。
防止焊縫晶間腐蝕的措施：
a.對厚板，焊后應進行熱處理；
b.選擇穩(wěn)定性好的低碳不銹鋼，如304L、347等；
c.適量低溫加熱（線能量3kJ/cm,層間溫度低于175℃);
d.焊接材料（焊絲）碳含量應是極低的，最大限度地降低碳在焊縫金屬中的含量，達到低于碳在18-8型不銹鋼中室溫溶解極限值以下，使碳不可能與鉻生成鉻的碳化物，從而從根本上消除晶界的貧鉻區(qū)；
e.提高焊接材料（焊絲）的鈦、鈮、鉭和鋯等的含量，在焊縫金屬中滲入比鉻更容易與碳結合的穩(wěn)定化元素，如鈦、鈮、鉭和鋯等。一般認為鈦碳比大于5倍時，才能提高抗晶間腐蝕的能力。而試驗結果認為鈦碳比大于或等于6.7倍時，才有明顯的效果；大于7.8倍時，才能徹底地改善晶間腐蝕的傾向。這是由于鈦能充分地將碳化鉻的鉻置換出來，消除了晶界的貧鉻地帶，從而改善了抗腐蝕性。
通過使用低碳不銹鋼和焊接材料（焊絲），可以克服焊縫晶間腐蝕。但是也存在以下缺點：
I. 低碳不銹鋼焊縫強度低；
II. 具有穩(wěn)定組織結構的不銹鋼易熱裂。
具有穩(wěn)定組織的不銹鋼容易在局部析出碳化物，從而導致晶間腐蝕，這種晶間腐蝕也稱作刀口腐蝕。
⑤. 刀口腐蝕
當焊接321、347不銹鋼時，受熱部分的溫度高達1150℃,這個溫度導致TiC和NbC部分析出。這時，碳在靠近焊縫處富集成一個很窄的富集區(qū)域，在焊縫冷卻時，形成碳鉻化合物。這個碳富集區(qū)域，只有幾個晶粒寬，能長久形成一條細線，稱晶間腐蝕線，也叫刀口腐蝕。含鈮不銹鋼比含鈦不銹鋼更能抵抗刀口腐蝕，提高熱處理溫度不能消除刀口腐蝕。刀口腐蝕與晶間腐蝕有以下區(qū)別：
A. 刀口腐蝕發(fā)生在緊鄰焊縫很窄的區(qū)域內，而焊縫晶間腐蝕發(fā)生在離焊縫較遠的區(qū)域；
B. 刀口腐蝕發(fā)生在穩(wěn)定型不銹鋼中；
C. 受熱的情況不一樣。
通過適當選擇焊接參數(shù)及熱處理參數(shù)可避免刀口腐蝕。
四、奧氏體不銹鋼的工藝性能
1. 成型性能
在低溫環(huán)境中有良好的組織穩(wěn)定性，因此冷變形、深沖壓性能都很好?？稍谑覝叵逻M行冷軋、冷拔，也可承受彎曲、深拉等冷加工。該類鋼具有冷作硬化傾向，冷加工后強度明顯上升，而塑性下降。
2. 焊接性能
具有良好的焊接性能，焊件經焊接后無需進行熱處理。
3. 表面處理工藝
耐腐蝕性能良好，在使用中一般不需要表面處理。為了進一步改善耐腐蝕性能，可采用鈍化處理工藝。
