铬在钢中是铁素体形成元素。从图9.7可以看出，在1100℃的Fe-Cr-Ni三元系等温截面图中，随着镍含量的减少和铬含量的增加，合金从单一的y相区将过渡到a＋y双相区，合金中将出现铁素体相。图9.8为Fe-Cr-Ni三元合金自1100℃快冷至室温后的组织，一些常用奥氏体不锈钢的成分正处于该图中y相区内靠近a＋γ双相区下部边界线的地方，有的已跨入双相区，因而这些奥氏体不锈钢中很容易出现少量铁素体。
在奥氏体不锈钢中为了某种需要而加入的一些元素中，有的和镍一样是奥氏体形成元素，有的则和铬一样是铁素体形成元素。在大量试验研究的基础上，一些研究者提出了铬当量和镍当量的概念和计算公式，如式（9.3）～式（9.6），并据此提出了一些不锈钢的组织图（图9.13、图9.14），可以用于近似估计钢中可能形成的铁素体含量。图9.44为室温下不锈钢变形材的组织与铬、镍当量的关系。一般情况下，常用奥氏体不锈钢的铁素体含量不过百分之几，在含量较低时以小块状分布于奥氏体晶界处，若含量稍高，会拉成长条状（图9.45）。奥氏体不锈钢中一旦有铁素体生成，用热处理或再加工等方法均无法消除。
由于铁素体与奥氏体基体之间的化学成分、力学性能、热稳定性等方面的差异，铁素体的出现对奥氏体不锈钢的性能带来一些不利的影响：使热加工产生裂纹的倾向增加，在斜轧穿孔制管生产加工中的危害性尤为显著；导致在很多腐蚀环境中的耐蚀性恶化；在高温下较长时间保持时，铁素体会转变为。相使钢变脆等。在通常情况下应尽量避免铁素体相的形成，但在不锈钢焊缝金属中有少量铁素体的存在会降低焊缝热裂纹倾向，因此用于焊接材料的不锈钢都含有一定量的铁素体。奥氏体不锈钢中α相面积的测定方法和评级标准见GB/T 13305-2008《不锈钢中α-相面积含量测定方法》。
为了防止奥氏体不锈钢中生成铁素体，根本的方法是提高钢中的奥氏体形成元素的含量。首先是镍，但从经济角度考虑，氮和锰也受到重视。氮抑制铁素体的能力为镍的30倍，氮又有改善耐蚀性和提高强度的作用，因而用氮合金化的奥氏体不锈钢的数量和氮合金化的程度与日俱增。
