尽管钢铁材料防锈的方法很多，但对要求材料整体都有防锈性的某些机械零件、化工容器、生活用品及其他特殊用品（如医疗用的针、手术刀具、钳和假牙等）来说，添加合金元素提高钢铁耐蚀性能的方法无疑是最吸引人的。
不锈钢的诞生和大多数科研成果一样，并非个别人的研究结果，而是许多冶金工作者长期努力、互相借鉴、不断研究的结果。最后于上世纪初，在社会已具备一定的物质生产条件（主要是低碳铬铁的制成）以及理论研究已取得进展（主要是铁铬合金中碳对腐蚀性的影响），而产业部门又急需的情况下，不锈钢材应运而生了。
从开始研究不锈钢到初步研制成功经历了整整一个世纪。不锈钢的研究和开发，大致可分为三个阶段。从1797年到1878年这80多年时间，是不锈钢探索的第一阶段。
最初研究者已经发现，在某些条件下铬能提高钢的耐蚀性能，并对此进行了研究。但是由于各种条件的局限，许多人错误地认为铬钢的耐腐蚀性差，其中就包括当时著名的学者。因此，当时对铁铬合金的研究目标从耐腐蚀性转为提高机械性能，发展了一系列的低铬结构钢、工具钢。
1798年，研究者开始了从矿石还原铬的研究，并得到一些结果。1820年，研究者在还原铬矿石时成功地加入铁，制造出了铁铬合金。1821年，世界上最早的铬铁出现了，这是研究者用一种复杂的氧化物还原得到的。这种铬铁中仅含有17～60%的铬而含有非常高的碳，很接近于现代特殊钢精炼时所用的原料。为了考核其耐蚀性，研究者用这种铬铁制造成刀具，结果却很不理想。尽管刀具非常硬，可是却特别易生锈。显然，这是由于合金中含铬太低而含碳过高。
1822年，铬铁耐腐蚀性的第二次研究开始了。研究者们把含1%～3%铬、1%～5%碳的钢作为试样材料，放在稀硫酸中，试验了铬含量、酸浓度等对腐蚀性的影响，但仍未获得结果。此后，研究者们转向研究铬含量较高的铁铬合金的耐蚀性。
1838年，有人提出“铬含量增加时溶液中铁铬合金耐腐蚀性增加”的报告。1872年，研究者提出含有30%～35%铬的铁，耐酸和耐蚀性显著增加的论点。
但在同一时期也有人得出不同甚至错误的研究结果。1883年，有人从海水腐蚀试验得出高铬铁抗蚀性差的错误结论。特别应该一提的是，1872年，英国人哈德菲尔德的研究曾几乎使铁铬合金耐腐蚀性的研究工作完全中断。这位发明高锰耐磨钢和变压器硅钢的著名冶金学家，用含铬17%、含碳1%～2%的铁铬合金进行耐腐蚀性试验，他误认为硫酸是最典型的腐蚀剂，故以50%的硫酸作为腐蚀液，结果得出了铬是钢抗酸性恶化的错误结论。
当时不能在不锈钢研制方面取得突破的原因主要是： 1.当时所用的铁铬合金含碳过高，影响了铬发挥提高抗腐蚀性能的有利作用；2.大部分研究者所选的铬含量低，低的铬含量只能改善热处理性能，而不能提高抗蚀性；3.当时金属腐蚀性方面的理论研究远未成熟，这导致对腐蚀及抗蚀性的看法绝对化，不少研究者试图研制一种能耐各种酸、碱、盐腐蚀的类似铂和金的耐蚀合金，其结果当然是失败的。4.理论上的不成熟导致腐蚀试验方法方面的错误，这就掩盖了某些真是情况。
当时由于关于铬对钢抗蚀性的作用的研究受阻，故对铁铬合金的研究方向转向了机械性能，特别是耐磨性能，而铁铬合金也确实在这方面获得了应用。1869年，建立了铬钢工厂，这是最早生产铬钢的特殊钢厂，专门生产含0.5%铬的低合金钢。在19世纪后期，这样的厂商还是有好几家，有的生产军工用品，有的制造各种坚固而美观的工具，铬含量高低不一，最多有达到25%的。
高锰耐磨钢含碳1.0～1.3%，锰11～14%，为奥氏体钢，该钢机械加工困难，大多铸造成型，故典型牌号为ZGMn13。该种钢在较强烈的冲击摩擦条件下具有高耐磨性和抗冲击能力，且不会发生冷脆。高锰耐磨钢主要作铁路道叉、坦克、拖拉机履带、碎石机颚板、挖掘机铲斗斗齿以及防弹钢板、保险箱钢板等。
