奥氏体不锈钢具有很好的可加工性、焊接性、机械性能（强度、韧性及延伸性）及很好的耐蚀性能。奥氏体不锈钢还具有一些特殊性能（与碳钢比），如熔点低、电阻率高、导热性低、膨胀系数大等。
一、奥氏体不锈钢在高温与低温环境中的机械性能
奥氏体不锈钢因为其具有较高的抗腐蚀性，而被广泛应用于腐蚀环境中。同时，奥氏体不锈钢在高温或低温环境下，也具有很优异的机械性能，因而在工业生产中得到十分广泛的应用。
奥氏体不锈钢在低温的应用，与铁素体不同，没有拉伸-断裂过渡区。奥氏体不锈钢在低温环境下维持着很高的韧性，如：0Cr19Ni9（304不锈钢),00Cr19Ni9(304L不锈钢)、OCr17Ni12Mo2(316不锈钢)、00Cr17Ni14Mo2(316L不锈钢)和0Cr18Ni11Nb(347不锈钢)等都被广泛地用于液化气的储存与运输。
在温度高达600℃时，奥氏体不锈钢也有很好的蠕变强度。如果在不锈钢中加入钒、铌或钛,在高于600℃的环境下也具有很好的蠕变强度；在奥氏体不锈钢中加入铌和钛，虽然可提高其高温蠕变强度，但其低温韧性也跟着降低了。因为在高温时不锈钢表面结成一层致密的氧化膜，所以其在高温时耐氧化性很好。
二、合金成分和显微结构
在可焊不锈钢中最重要的显微结构是铁素体和奥氏体，尽管铬与镍是最主要的合金元素，但其他合金成分对不锈钢组织性能也有很大影响。所以，铬、镍及其他合金成分对显微组织结构的影响也应同时考虑。钼、钴和钛促进奥氏体骨架中δ-铁素体的形成，这些合金元素称为铁素体形成元素；另一方面，铜、锰、碳、氮和镍能促进奥氏体形成，这些合金元素被称为奥氏体形成元素。
三、奥氏体不锈钢的耐腐蚀性
奥氏体不锈钢是靠其表面的氧化膜隔断钢材与环境的联系而达到防腐蚀目的的。这层氧化膜，厚度为20A~30A,成分为Cr2O3,极其致密，与一般的化学品不反应，氧或其他腐蚀物质无法通过这层氧化膜去腐蚀内层金属。如果这层氧化膜被破坏，在有氧的环境下立即会生成新的氧化膜；另一方面，不锈钢不耐应力腐蚀，其原因是在裂纹处有氧的富集效应，引起应力腐蚀。
（1) σ相
σ 相是一种金属间化合物，在不锈钢中存在时，会严重降低不锈钢的延伸性和韧性，同时使不锈钢不耐应力腐蚀和其他形式的腐蚀。σ相的存在是造成不锈钢焊缝延伸率低的原因所在，所以，当焊缝从982℃冷却到537℃时，应快速冷却以防止大量σ相的生成。快速冷却时，可能还会形成少量σ相，但因其数量少而不会对不锈钢的性能产生影响。新超级奥氏体不锈钢，由于加入了氮，可阻止σ相的形成，因而可加工成厚板。
（2)氧化钝化膜与活性环境
不锈钢表面在自然环境中是钝化的，当把不锈钢表面的氧化膜擦去，不锈钢就暴露于活性环境中，当氯离子的浓度较高时（如在海水中），不锈钢就会产生腐蚀。
a. 对化学品的抗腐蚀性能 不锈钢对各种浓度和温度的硝酸的的抗蚀性能较好，304不锈钢广泛应用于硝酸工业，但不锈钢不耐硫酸腐蚀。
b. 海水对不锈钢的作用 0Cr19Ni9(304)不锈钢在淡水中使用具有很满意的防腐蚀性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不锈钢可用于处理海水，使用效果还满意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用条件不同会有不同的结果，如海水冷却冷凝器，若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不锈钢不耐静止或慢流速（＜1.5m/s)海水的腐蚀，即使是流动海水，流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。
c. 不锈钢抵抗各种腐蚀的能力 一般来说，含铬越高，不锈钢耐蚀性越强。不锈钢可以抗均匀腐蚀、磨损腐蚀及碱性腐蚀；但是，在一定条件下，不锈钢不耐局部腐蚀。
（3) 电化学腐蚀
当不锈钢与异种金属接触时，就要考虑电化学腐蚀。但是，如果不锈钢是正极，则不会产生电流腐蚀。因此，应仔细选择不锈钢的焊接材料及不锈钢设备的紧固件。
（4)局部腐蚀
在一定条件下，不锈钢对局部腐蚀是十分敏感的。在化工厂中，60%的不锈钢设备的损坏是由于点腐蚀、裂纹腐蚀、应力腐蚀开裂，同时还有晶间腐蚀造成的。操作条件及环境因素，如：pH值、温度、氯离子、氧含量等对不锈钢的性能也有影响。
不锈钢的局部腐蚀有：点腐蚀、间隙腐蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀等。
①. 不锈钢的点腐蚀
不锈钢的抗腐性能，依赖于其表面的氧化膜，而氧化膜的抗腐蚀性取决于钼、镍与铬的含量。另外，对氧化膜抗点腐蚀性能有贡献的元素是氮，如果氧化膜被破坏，或者氧化膜不完整（如钢表面化学成分不均匀），或有氯离子存在，就会产生点蚀。与焊接有关的缺陷，如：杂质、第二相、电弧冲击处、飞溅物等都是点腐蚀发生的地方。在微观结构方面，硫化锰杂质、δ-铁素体、σ相都会引起点腐蚀。
②. 不锈钢的隙腐蚀
因为金属与金属的连接，垫片、金属表面结垢等，会形成一些间隙或凹槽，从而导致间隙腐蚀。很多因素影响间隙腐蚀的发生及扩散。
A. 几何尺寸因素：间隙类型（金属－金属，金属－异种金属）、间隙深度、内外面积比等。
B. 环境因素：含氧量、氧离子浓度、pH值、温度、扩散与对流、微生物影响等。
C. 电化学反应：金属溶解、氧消耗、氢产生等。
D. 冶金因素：金属组织不纯、表面氧化、钝化膜的特性等。
不锈钢的点腐蚀与间隙腐蚀的比较 不锈钢的点腐蚀与间隙腐蚀产生的机理不同，但它们的扩散机理却是相同的。点腐蚀要有较高的氯离子浓度才发生，间隙腐蚀在较低的氯离子浓度下也会发生。不锈钢在某一溶液中不会产生点腐蚀，但有可能发生间隙腐蚀。在金相结构上，控制发生点腐蚀的措施一样可以控制间隙腐蚀发生，如，消除硫化锰杂质，同时能提高不锈钢耐点腐蚀与间隙腐蚀的能力。消除硫化锰的途径有3个：降低锰含量、降低硫含量和加入钛或Zr(锆）。
③. 不锈钢的应力腐蚀
所有不锈钢都会遇到应力腐蚀开裂的问题，很多环境因素与应力腐蚀有关。根据应力腐蚀发生的机理，可将应力腐蚀分为穿晶应力腐蚀和晶间应力腐蚀。穿晶应力腐蚀主要发生在含氯离子介质中，很少发生在氢氧化物介质中；晶间应力腐蚀发生在一般的水溶液介质中。影响不锈钢应力腐蚀的主要因素有氯离子水溶液和碱性溶液。发生应力腐蚀的临界应力很难确定，并且往往是很低的，一般的焊接残余应力均大于应力腐蚀临界应力。
奥氏体不锈钢的氯离子应力腐蚀： 奥氏体不锈钢氯离子应力腐蚀是穿晶应力腐蚀。影响应力腐蚀的因素有：氯离子浓度、含氧量、温度、应力大小和溶液的pH值。一般来说，当氯离子含量大于300×106时，会产生应力腐蚀；当氯离子含量小于20×106时，不会产生应力腐蚀。很多应力腐蚀发生于75℃以上；而低于50℃,一般不会产生应力腐蚀。
碱性应力腐蚀开裂： 在120℃以上不锈钢会产生碱性应力腐蚀。
不锈钢中镍含量对应力腐蚀的影响： 当不锈钢的含镍量在8%～12%之间时，发生应力腐蚀的倾向性最大，而不锈钢304、316的含镍量正好在此区间。降低含镍量虽可提高其抗应力腐蚀能力，但会使不锈钢内铁素体增加。增加不锈钢中的镍含量，也可提高不锈钢的抗应力腐蚀能力。因此，可以认为，含镍量大于22%时不会产生应力腐蚀。
奥氏体不锈钢焊缝的应力腐蚀： 在氯离子溶液中，有应力作用的奥氏体不锈钢都会产生穿晶应力腐蚀。焊接部位特别容易产生应力腐蚀，是由于以下三个原因：一是焊接部位残留有很大的拉伸应力（除非进行焊后热处理）；二是焊接部位常常是应力集中的地方；三是加热会产生一些对应力腐蚀敏感的金相组织。为了防止晶间应力腐蚀，焊后进行热处理是十分必要和有效的。
④. 晶间腐蚀
当不锈钢含碳量大于0.5%,经过500℃~900℃加热后，对晶间腐蚀最为敏感，而这个温度范围正好在焊接区域的温度范围内。不锈钢焊缝对晶间腐蚀的敏感程度取决于焊接参数及板厚，因为这些参数决定了钢材处于临界温度的时间。钢材的敏化温度与时间的关系如图1-6所示。在图1-6中，曲线表示碳化物析出所需的时间与碳含量的关系，曲线的右边表示碳化物已析出。
影响奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀的因素，与影响奥氏体不锈钢晶间腐蚀的因素相似：
A. 金属的化学组成和金相组织，主要成分是碳含量，碳含量高是有害的。铁素体的存在可以防止晶间腐蚀，但粗大的晶粒会加速晶间腐蚀；
B. 焊接前钢材的受热情况，如果钢材受过550℃~850℃加热则钢材容易发生晶间腐蚀；
C. 加工焊接过程中、使用过程中存在应力；
D. 工作环境：不锈钢在腐蚀环境中易发生晶间腐蚀。但是，不是所有的环境都会产生焊缝晶间腐蚀，只有在氧化性环境下才会产生焊缝品间腐蚀，焊缝晶间腐蚀经常发生在中等氧化性环境中。
防止焊缝晶间腐蚀的措施：
a.对厚板，焊后应进行热处理；
b.选择稳定性好的低碳不锈钢，如304L、347等；
c.适量低温加热（线能量3kJ/cm,层间温度低于175℃);
d.焊接材料（焊丝）碳含量应是极低的，最大限度地降低碳在焊缝金属中的含量，达到低于碳在18-8型不锈钢中室温溶解极限值以下，使碳不可能与铬生成铬的碳化物，从而从根本上消除晶界的贫铬区；
e.提高焊接材料（焊丝）的钛、铌、钽和锆等的含量，在焊缝金属中渗入比铬更容易与碳结合的稳定化元素，如钛、铌、钽和锆等。一般认为钛碳比大于5倍时，才能提高抗晶间腐蚀的能力。而试验结果认为钛碳比大于或等于6.7倍时，才有明显的效果；大于7.8倍时，才能彻底地改善晶间腐蚀的倾向。这是由于钛能充分地将碳化铬的铬置换出来，消除了晶界的贫铬地带，从而改善了抗腐蚀性。
通过使用低碳不锈钢和焊接材料（焊丝），可以克服焊缝晶间腐蚀。但是也存在以下缺点：
I. 低碳不锈钢焊缝强度低；
II. 具有稳定组织结构的不锈钢易热裂。
具有稳定组织的不锈钢容易在局部析出碳化物，从而导致晶间腐蚀，这种晶间腐蚀也称作刀口腐蚀。
⑤. 刀口腐蚀
当焊接321、347不锈钢时，受热部分的温度高达1150℃,这个温度导致TiC和NbC部分析出。这时，碳在靠近焊缝处富集成一个很窄的富集区域，在焊缝冷却时，形成碳铬化合物。这个碳富集区域，只有几个晶粒宽，能长久形成一条细线，称晶间腐蚀线，也叫刀口腐蚀。含铌不锈钢比含钛不锈钢更能抵抗刀口腐蚀，提高热处理温度不能消除刀口腐蚀。刀口腐蚀与晶间腐蚀有以下区别：
A. 刀口腐蚀发生在紧邻焊缝很窄的区域内，而焊缝晶间腐蚀发生在离焊缝较远的区域；
B. 刀口腐蚀发生在稳定型不锈钢中；
C. 受热的情况不一样。
通过适当选择焊接参数及热处理参数可避免刀口腐蚀。
四、奥氏体不锈钢的工艺性能
1. 成型性能
在低温环境中有良好的组织稳定性，因此冷变形、深冲压性能都很好。可在室温下进行冷轧、冷拔，也可承受弯曲、深拉等冷加工。该类钢具有冷作硬化倾向，冷加工后强度明显上升，而塑性下降。
2. 焊接性能
具有良好的焊接性能，焊件经焊接后无需进行热处理。
3. 表面处理工艺
耐腐蚀性能良好，在使用中一般不需要表面处理。为了进一步改善耐腐蚀性能，可采用钝化处理工艺。
