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Cr-Ni系奧氏體不銹鋼以鎳為主要奧氏體化元素，鎳含量至少要在8％，最高可達30％。為保證鋼的不銹性和耐蝕性，鉻含量一般不低于17％。其基礎牌號為18-8型不銹鋼，該鋼種的鉻、鎳含量分別為19％和10％，在氧化性介質中耐蝕性優良，在多種不太強的腐蝕性環境中也表現良好。為了提高其在各種不同使用條件下及較強腐蝕性環境中的耐蝕性能，鋼的合金成分在兩個方面進行發展和改進：一方面是提高鉻、鎳含量，鉻可以提高到25％以上，鎳甚至可達到30％；另一方面是向鋼中添加諸如鉬、銅、硅、氮、鈦和鈮等其他合金元素。該鋼種的碳含量一般都比較低，目前常用牌號的碳含量多低于8％，并且有越來越多的牌號達到超低碳（≤0.03％）甚至更低的水平（≤0.02％）。

18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼，隨著不同性能的差異，演變出12Cr17Ni7、12Cr18Ni9、Y12Cr18Ni9、06Cr19Ni10、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb、022Cr17Ni7、022Cr19Ni10、022Cr19Ni10N等牌號，各牌號成分上略有差異，用途也不盡相同（見表2-1-1）。

(1) 12Cr17Ni7鋼合金化程度最低。其最大特點是組織具有亞穩性，冷作硬化能力最強，可根據不同強度的要求，通過適當的變形處理，在1/4、1/2、3/4硬化態和固溶狀態下使用。但是強度提高的同時，塑韌性明顯下降。同時，由于較高的碳含量和較低的鉻含量使得其耐蝕性能也較弱。

（2）12Cr18Ni9鋼中鉻、鎳含量均有提高，因此材料為穩定的奧氏體組織。其特點是強度稍低，但耐蝕性稍好。主要在退火狀態下使用，具有很高的室溫塑性，易于冷成型，在耐蝕、耐熱方面是最通用的一種奧氏體不銹鋼。

（3）Y12Cr18Ni9鋼特點是硫含量較高，因而改進了它的機加工性能，使之成為易切削鋼。但由于硫含量的增加導致鋼中MnS夾雜含量增加，其成型性和耐蝕性比12Cr18Ni9鋼稍差。

（4）06Cr19Ni10鋼碳含量小于0.08％，并適當提高了鎳和鉻含量，因此其耐蝕性能特別是耐晶間腐蝕性能優于12Cr17Ni7、12Cr18Ni9 和Y12Cr18Ni9，力學性能與12Cr18Ni9鋼相近。降低碳含量雖提高了抗晶間腐蝕的能力，但在高溫下長期運行仍能引起晶間腐蝕。

（5）為完全避免晶間腐蝕的出現，開發了06Cr18Ni11Ti和06Cr18Ni11Nb鋼。這兩種鋼的特點是分別采用穩定化元素鈦和鈮在適當熱處理工藝下與鋼中的碳元素優先結合形成穩定的TiC和NbC，從而阻止富鉻碳化物在晶界的沉淀，使這兩種鋼具有良好的抗晶間腐蝕的能力，其力學性能與12Cr18Ni9和06Cr19Ni10相當。

（6）國內在相當長一段時間內曾廣泛使用1Cr18Ni9Ti。1Cr18Ni9Ti是蘇聯軍工體系中大量使用的不銹鋼材料，包括飛機制造、核潛艇制造等，在歷史上發揮過重要的作用。但是，1Cr18Ni9Ti材料本身在設計時有著先天的缺陷。當時在沒有爐外精煉技術的特定歷史條件下，為解決晶間腐蝕問題，采用了鈦穩定化技術。但是由于鋼中含鈦，很容易生成TiN夾雜，導致此鋼在連鑄時發生節瘤現象。更致命的是，TiN夾雜嚴重破壞不銹鋼表面質量，對于高表面質量要求的軍工產品生產，不得已進行表面修磨等處理。隨著冶金技術的發展，工業生產超低碳不銹鋼已經實現。為此，國外不銹鋼標準中早已把1Cr18Ni9Ti排除在外。我國不銹鋼行業通過大量調研及工作，在最新的不銹鋼標準中也將此鋼列為不推薦選用牌號。

（7）022Cr17Ni7、022Cr19Ni10分別在12Cr17Ni7、06Cr19Ni10牌號基礎上，將碳含量降低到0.03％以下，從而確保無晶間腐蝕。

（8）022Cr19Ni10N是在022Cr19Ni10基礎上添加0.1％～0.25％N，以提高力學性能和耐蝕性能。

在18-8型Cr-Ni系奧氏體不銹鋼體系中，鉻、鎳當量適當的條件下，奧氏體組織會極其穩定，同時由于相對簡單的中間相，在適宜熱處理制度下，可以杜絕中間相的析出，從而保證基體組織為純奧氏體組織。這樣的基體材料具有非常優良的塑韌性，并且可以在液氦以下溫度繼續保持，因而得到了廣泛應用。一般來說，19Cr-10Ni的成分基本能保證奧氏體組織的穩定性。當然，由于制造工藝的差異，在此類材料中有時候會有少量鐵素體組織存在。18Cr-8Ni的06Cr19Ni10 鋼在完全固溶時也以奧氏體組織為主要基體，但是在大變形和未充分固溶條件下，會有少量的馬氏體組織存在。進一步降低鉻、鎳含量，比如17Cr-7Ni的12Cr17Ni7不銹鋼，其奧氏體組織穩定性較差，也稱為亞穩奧氏體不銹鋼。馬氏體組織的存在，可以極大地提高不銹鋼的強度。人們利用12Cr17Ni7不銹鋼的這種特性，制造出高強度的不銹鋼部件，廣泛應用于鐵路車廂、礦山設備等領域。

為了保證18-8型Cr-Ni系奧氏體不銹鋼的耐蝕性能，要求其中的碳含量盡量低，由此發展出了超低碳的022Cr17Ni7和022Cr19Ni10奧氏體不銹鋼。碳含量降低帶來耐蝕性能的提升，但同時材料的強度進一步降低。為了彌補這一弱勢，采用氮合金化技術以提高18-8型Cr-Ni系奧氏體不銹鋼的力學性能。含氮18-8型Cr-Ni系奧氏體不銹鋼因兼具高強度和良好的耐蝕性，迅速得到了用戶的認可。目前，在技術要求許可的情況下，06Cr19Ni10N和022Cr19Ni10N 普遍替代了06Cr19Ni10和022Cr19Ni10。在核工程領域，控氮型（N≤0.10％）Cr-Ni系不銹鋼更是得到了廣泛應用。

核反應堆用不銹鋼的共同特點是：（1）較好的耐蝕性能，主要包括耐點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕及動水腐蝕；（2）較高的力學性能，既包括較高的強度，也要求良好的塑韌性以滿足制造加工的要求和防止輻照脆化。因此，核反應堆用不銹鋼均要求較高的晶粒度級別和完全固溶處理。隨著氮在奧氏體不銹鋼中的有益作用被發現，含氮和控氮的奧氏體不銹鋼被廣泛應用于核反應堆建造，特別是在堆內構件和一回路管路系統等核心設備上，以彌補奧氏體不銹鋼強度偏低的不足。含氮／控氮不銹鋼在長期輻照下會脆化，且不同氮含量對應不同的輻照劑量。因此，對于用于堆內構件制造的結構材料，不銹鋼中的氮含量不允許超過0.10％。在我國，當前控氮鋼種主要用于生產制造核電站堆內構件和一、二、三級設備等的材料，包括鍛件、板材、棒材和管材等，在核電站建造中作為關鍵結構材料之一發揮了重大作用。為滿足核反應堆用不銹鋼的性能要求，對材料的冶金質量也提出了嚴格的要求，如對影響耐蝕性的非金屬夾雜物等級，對核運行環境下的鈷、銅、硼元素含量的限制等。堆內構件主要由不同尺寸的鍛件、板材、棒材和管材（包括異型管）的奧氏體不銹鋼加工而成，板材和鍛件占其中的絕大部分。我國核電堆內構件的主體材料選用的也是與Z3CN18-10與Z2CN19-10相當的022Cr19Ni10N（控氮304型不銹鋼），目前在我國二代核電、AP1000和華龍一號上廣泛應用。

奧氏體不銹鋼是不銹鋼中最重要的鋼種，該類鋼是一種十分優良的材料，有極好的抗腐蝕性和生物相容性，因而在化學工業、沿海、食品、生物醫學、石油化工等領域中得到廣泛應用。表2-1-2給出了各牌號18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼的典型應用領域。