按合金化方式，奧氏體不銹鋼可分為鉻鎳奧氏體不銹鋼和鉻錳奧氏體不銹鋼，前者是奧氏體不銹鋼主體。鉻鎳奧氏體不銹鋼具有良好的綜合力學性能、優(yōu)良的冷熱加工工藝性能和焊接性能，特別是在多種腐蝕介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐蝕性能。另外，這種不銹鋼還具有非鐵磁性和良好的低溫性能。因此，奧氏體不銹鋼獲得了最廣泛的應(yīng)用。它的強度、硬度偏低，是它的不足之處。鉻錳氨（鉻錳鎳氨）奧氏體不銹鋼，除了鉻、錳外還有氮及適當?shù)逆?，由于氮的固溶強化，這類不銹鋼可以達到相當高的強度。

  隨著鉻、鎳含量的變化和其他合金元素的加入，以及受熱處理或冷變形的影響，在奧氏體不銹鋼的奧氏體基體上還會產(chǎn)生其他相，如鐵素體、馬氏體、碳化物、氮化物、金屬間相等。鉻當量和鎳當量決定不銹鋼的組織，當鉻當量偏高時，就會使奧氏體不銹鋼中含有一定量的鐵素體。這些少量的鐵素體可以明顯提高奧氏體不銹鋼耐晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂性能。

  鐵素體的出現(xiàn)也對奧氏體不銹鋼性能帶來不利的影響，如熱加工產(chǎn)生裂紋的傾向性增大、耐孔蝕性下降、耐尿素生產(chǎn)等腐蝕環(huán)境中的腐蝕性能下降、容易形成脆性相等。

 大部分常用鉻鎳奧氏體不銹鋼，自高溫驟冷到室溫所獲得的奧氏體基體組織是亞穩(wěn)定的，當繼續(xù)冷卻到室溫以下的更低溫度，或在經(jīng)受冷變形時，就有一定量的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。奧氏體不銹鋼中的馬氏體有兩種形態(tài)：一種是具有體心立方結(jié)構(gòu)的a'馬氏體，呈鐵磁性；另一種叫ε相，具有密集立方結(jié)構(gòu)，為非鐵磁性。對于常用的鉻鎳奧氏體不銹鋼，如果只是由于冷卻，即使冷到－196℃,也不會產(chǎn)生馬氏體。但快冷到室溫特別是到低溫后再施以變形、則可能要產(chǎn)生馬氏體。

 碳在高溫奧氏體中的溶解度是比較大的，當奧氏體鋼迅速冷卻到常溫時，碳的溶解度大大減小，使得碳以過飽和的形式固溶下來，若加熱到一定的溫度，并保溫足夠的時間，就會有碳化物析出。奧氏體不銹鋼中最常見的碳化物是M₂₃C₆型，其次有MC和M₆C型。在不含鈦、鈮等強碳化物形成元素的奧氏體不銹鋼中，最主要的碳化物是M₂₃C₆，M₂₃C₆中的M主要是鉻。M₂₃C₆具有復雜的面心立方結(jié)構(gòu)，析出溫度范圍為400~950℃,最先析出的部位是鐵素體－奧氏體相界，往后依次是晶界、非共格李晶界及非金屬夾雜物邊界和共格李晶界、最后是晶內(nèi)。降低含碳量，加入一些如鈦、鈮等強碳化物形成元素，優(yōu)先在晶內(nèi)形成顆粒狀的TiC、NbC,起穩(wěn)定C作用，都會減少和減緩M₂₃C₆析出。另外氮的加入也會減緩M₂₃C₆的析出。金屬間相常見的σ相，將在以后專門介紹。

 鉻是奧氏體不銹鋼主要的合金元素，它是鋼中的鐵素體形成元素。鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是耐蝕性能。奧氏體不銹鋼隨著鉻量增加，耐硝酸等氧化性酸腐蝕和高溫抗氧化、硫化性能提高；在鎳以及鉬和銅的復合作用下，鉻的增加能提高鋼耐一些還原性介質(zhì)、有機物、尿素和堿介質(zhì)的腐蝕性能；鉻提高了鋼的耐局部腐蝕的性能，如耐晶間腐蝕、孔蝕、縫隙腐蝕以及某些條件下的應(yīng)力腐蝕破裂性能。

 鎳是奧氏體不銹鋼主要的奧氏體形成元素，通過增加鎳可以獲得完全奧氏體組織，使鋼具有良好的塑韌性和低溫韌性，并且具有優(yōu)良的冷熱加工工藝性能和焊接性能；鎳提高了奧氏體不銹鋼表面膜的穩(wěn)定性，增加了抗高溫氧化性能；隨鎳量提高，耐氯化物應(yīng)力腐蝕破裂性能和耐還原性酸的性能增加。

 氮是非常強烈的奧氏體形成元素。氮正日益成為奧氏體不銹鋼中的重要合金元素，氮的作用除代替部分昂貴的鎳外，主要是作為固溶強化元素提高奧氏體不銹鋼的強度，而并不顯著降低鋼的塑韌性；氮提高奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕、孔蝕、縫隙腐蝕性能。近年來，用氮合金化的奧氏體不銹鋼的研究開發(fā)取得了較大的進展，目前應(yīng)用的含氮奧氏體不銹鋼可分為控氮型（N=0.05%~0.10%)、中氮型（N=0.10%~0.40%)和高氮型（N大于0.4%)三種。

 鉬是鋼中的鐵素體形成元素，隨鉬量的加人和提高，附還原性酸和耐孔蝕、縫隙腐蝕性能增加，鉬還能提高奧氏體不銹鋼的高溫強度。鋼中含銅能顯著提高奧氏體不銹鋼耐還原性介質(zhì)的腐蝕性能，如耐硫酸、磷酸腐蝕性能，特別是鉬、銅復合合金化時，效果更獎出。硅能增加鋼的抗高溫氧化性能；一定的含硅量，對提高奧氏體不銹鋼耐氯化物應(yīng)力腐蝕、耐濃硝酸和濃硫酸的腐蝕，如含硅量在4%時，可耐發(fā)煙硝酸腐蝕；硅對硝酸級、尿素級不銹鋼是非常有害的，必須嚴格控制。