奧氏體不銹鋼具有很好的可加工性、焊接性、機械性能（強度、韌性及延伸性）及很好的耐蝕性能。奧氏體不銹鋼還具有一些特殊性能（與碳鋼比），如熔點低、電阻率高、導熱性低、膨脹系數大等。
一、奧氏體不銹鋼在高溫與低溫環境中的機械性能
奧氏體不銹鋼因為其具有較高的抗腐蝕性，而被廣泛應用于腐蝕環境中。同時，奧氏體不銹鋼在高溫或低溫環境下，也具有很優異的機械性能，因而在工業生產中得到十分廣泛的應用。
奧氏體不銹鋼在低溫的應用，與鐵素體不同，沒有拉伸-斷裂過渡區。奧氏體不銹鋼在低溫環境下維持著很高的韌性，如：0Cr19Ni9（304不銹鋼),00Cr19Ni9(304L不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不銹鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。
在溫度高達600℃時，奧氏體不銹鋼也有很好的蠕變強度。如果在不銹鋼中加入釩、鈮或鈦,在高于600℃的環境下也具有很好的蠕變強度；在奧氏體不銹鋼中加入鈮和鈦，雖然可提高其高溫蠕變強度，但其低溫韌性也跟著降低了。因為在高溫時不銹鋼表面結成一層致密的氧化膜，所以其在高溫時耐氧化性很好。
二、合金成分和顯微結構
在可焊不銹鋼中最重要的顯微結構是鐵素體和奧氏體，盡管鉻與鎳是最主要的合金元素，但其他合金成分對不銹鋼組織性能也有很大影響。所以，鉻、鎳及其他合金成分對顯微組織結構的影響也應同時考慮。鉬、鈷和鈦促進奧氏體骨架中δ-鐵素體的形成，這些合金元素稱為鐵素體形成元素；另一方面，銅、錳、碳、氮和鎳能促進奧氏體形成，這些合金元素被稱為奧氏體形成元素。
三、奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性
奧氏體不銹鋼是靠其表面的氧化膜隔斷鋼材與環境的聯系而達到防腐蝕目的的。這層氧化膜，厚度為20A~30A,成分為Cr2O3,極其致密，與一般的化學品不反應，氧或其他腐蝕物質無法通過這層氧化膜去腐蝕內層金屬。如果這層氧化膜被破壞，在有氧的環境下立即會生成新的氧化膜；另一方面，不銹鋼不耐應力腐蝕，其原因是在裂紋處有氧的富集效應，引起應力腐蝕。
（1) σ相
σ 相是一種金屬間化合物，在不銹鋼中存在時，會嚴重降低不銹鋼的延伸性和韌性，同時使不銹鋼不耐應力腐蝕和其他形式的腐蝕。σ相的存在是造成不銹鋼焊縫延伸率低的原因所在，所以，當焊縫從982℃冷卻到537℃時，應快速冷卻以防止大量σ相的生成。快速冷卻時，可能還會形成少量σ相，但因其數量少而不會對不銹鋼的性能產生影響。新超級奧氏體不銹鋼，由于加入了氮，可阻止σ相的形成，因而可加工成厚板。
（2)氧化鈍化膜與活性環境
不銹鋼表面在自然環境中是鈍化的，當把不銹鋼表面的氧化膜擦去，不銹鋼就暴露于活性環境中，當氯離子的濃度較高時（如在海水中），不銹鋼就會產生腐蝕。
a. 對化學品的抗腐蝕性能 不銹鋼對各種濃度和溫度的硝酸的的抗蝕性能較好，304不銹鋼廣泛應用于硝酸工業，但不銹鋼不耐硫酸腐蝕。
b. 海水對不銹鋼的作用 0Cr19Ni9(304)不銹鋼在淡水中使用具有很滿意的防腐蝕性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼可用于處理海水，使用效果還滿意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用條件不同會有不同的結果，如海水冷卻冷凝器，若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼不耐靜止或慢流速（＜1.5m/s)海水的腐蝕，即使是流動海水，流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。
c. 不銹鋼抵抗各種腐蝕的能力 一般來說，含鉻越高，不銹鋼耐蝕性越強。不銹鋼可以抗均勻腐蝕、磨損腐蝕及堿性腐蝕；但是，在一定條件下，不銹鋼不耐局部腐蝕。
（3) 電化學腐蝕
當不銹鋼與異種金屬接觸時，就要考慮電化學腐蝕。但是，如果不銹鋼是正極，則不會產生電流腐蝕。因此，應仔細選擇不銹鋼的焊接材料及不銹鋼設備的緊固件。
（4)局部腐蝕
在一定條件下，不銹鋼對局部腐蝕是十分敏感的。在化工廠中，60%的不銹鋼設備的損壞是由于點腐蝕、裂紋腐蝕、應力腐蝕開裂，同時還有晶間腐蝕造成的。操作條件及環境因素，如：pH值、溫度、氯離子、氧含量等對不銹鋼的性能也有影響。
不銹鋼的局部腐蝕有：點腐蝕、間隙腐蝕、應力腐蝕和晶間腐蝕等。
①. 不銹鋼的點腐蝕
不銹鋼的抗腐性能，依賴于其表面的氧化膜，而氧化膜的抗腐蝕性取決于鉬、鎳與鉻的含量。另外，對氧化膜抗點腐蝕性能有貢獻的元素是氮，如果氧化膜被破壞，或者氧化膜不完整（如鋼表面化學成分不均勻），或有氯離子存在，就會產生點蝕。與焊接有關的缺陷，如：雜質、第二相、電弧沖擊處、飛濺物等都是點腐蝕發生的地方。在微觀結構方面，硫化錳雜質、δ-鐵素體、σ相都會引起點腐蝕。
②. 不銹鋼的隙腐蝕
因為金屬與金屬的連接，墊片、金屬表面結垢等，會形成一些間隙或凹槽，從而導致間隙腐蝕。很多因素影響間隙腐蝕的發生及擴散。
A. 幾何尺寸因素：間隙類型（金屬－金屬，金屬－異種金屬）、間隙深度、內外面積比等。
B. 環境因素：含氧量、氧離子濃度、pH值、溫度、擴散與對流、微生物影響等。
C. 電化學反應：金屬溶解、氧消耗、氫產生等。
D. 冶金因素：金屬組織不純、表面氧化、鈍化膜的特性等。
不銹鋼的點腐蝕與間隙腐蝕的比較 不銹鋼的點腐蝕與間隙腐蝕產生的機理不同，但它們的擴散機理卻是相同的。點腐蝕要有較高的氯離子濃度才發生，間隙腐蝕在較低的氯離子濃度下也會發生。不銹鋼在某一溶液中不會產生點腐蝕，但有可能發生間隙腐蝕。在金相結構上，控制發生點腐蝕的措施一樣可以控制間隙腐蝕發生，如，消除硫化錳雜質，同時能提高不銹鋼耐點腐蝕與間隙腐蝕的能力。消除硫化錳的途徑有3個：降低錳含量、降低硫含量和加入鈦或Zr(鋯）。
③. 不銹鋼的應力腐蝕
所有不銹鋼都會遇到應力腐蝕開裂的問題，很多環境因素與應力腐蝕有關。根據應力腐蝕發生的機理，可將應力腐蝕分為穿晶應力腐蝕和晶間應力腐蝕。穿晶應力腐蝕主要發生在含氯離子介質中，很少發生在氫氧化物介質中；晶間應力腐蝕發生在一般的水溶液介質中。影響不銹鋼應力腐蝕的主要因素有氯離子水溶液和堿性溶液。發生應力腐蝕的臨界應力很難確定，并且往往是很低的，一般的焊接殘余應力均大于應力腐蝕臨界應力。
奧氏體不銹鋼的氯離子應力腐蝕： 奧氏體不銹鋼氯離子應力腐蝕是穿晶應力腐蝕。影響應力腐蝕的因素有：氯離子濃度、含氧量、溫度、應力大小和溶液的pH值。一般來說，當氯離子含量大于300×106時，會產生應力腐蝕；當氯離子含量小于20×106時，不會產生應力腐蝕。很多應力腐蝕發生于75℃以上；而低于50℃,一般不會產生應力腐蝕。
堿性應力腐蝕開裂： 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。
不銹鋼中鎳含量對應力腐蝕的影響： 當不銹鋼的含鎳量在8%～12%之間時，發生應力腐蝕的傾向性最大，而不銹鋼304、316的含鎳量正好在此區間。降低含鎳量雖可提高其抗應力腐蝕能力，但會使不銹鋼內鐵素體增加。增加不銹鋼中的鎳含量，也可提高不銹鋼的抗應力腐蝕能力。因此，可以認為，含鎳量大于22%時不會產生應力腐蝕。
奧氏體不銹鋼焊縫的應力腐蝕： 在氯離子溶液中，有應力作用的奧氏體不銹鋼都會產生穿晶應力腐蝕。焊接部位特別容易產生應力腐蝕，是由于以下三個原因：一是焊接部位殘留有很大的拉伸應力（除非進行焊后熱處理）；二是焊接部位常常是應力集中的地方；三是加熱會產生一些對應力腐蝕敏感的金相組織。為了防止晶間應力腐蝕，焊后進行熱處理是十分必要和有效的。
④. 晶間腐蝕
當不銹鋼含碳量大于0.5%,經過500℃~900℃加熱后，對晶間腐蝕最為敏感，而這個溫度范圍正好在焊接區域的溫度范圍內。不銹鋼焊縫對晶間腐蝕的敏感程度取決于焊接參數及板厚，因為這些參數決定了鋼材處于臨界溫度的時間。鋼材的敏化溫度與時間的關系如圖1-6所示。在圖1-6中，曲線表示碳化物析出所需的時間與碳含量的關系，曲線的右邊表示碳化物已析出。
影響奧氏體不銹鋼焊縫晶間腐蝕的因素，與影響奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的因素相似：
A. 金屬的化學組成和金相組織，主要成分是碳含量，碳含量高是有害的。鐵素體的存在可以防止晶間腐蝕，但粗大的晶粒會加速晶間腐蝕；
B. 焊接前鋼材的受熱情況，如果鋼材受過550℃~850℃加熱則鋼材容易發生晶間腐蝕；
C. 加工焊接過程中、使用過程中存在應力；
D. 工作環境：不銹鋼在腐蝕環境中易發生晶間腐蝕。但是，不是所有的環境都會產生焊縫晶間腐蝕，只有在氧化性環境下才會產生焊縫品間腐蝕，焊縫晶間腐蝕經常發生在中等氧化性環境中。
防止焊縫晶間腐蝕的措施：
a.對厚板，焊后應進行熱處理；
b.選擇穩定性好的低碳不銹鋼，如304L、347等；
c.適量低溫加熱（線能量3kJ/cm,層間溫度低于175℃);
d.焊接材料（焊絲）碳含量應是極低的，最大限度地降低碳在焊縫金屬中的含量，達到低于碳在18-8型不銹鋼中室溫溶解極限值以下，使碳不可能與鉻生成鉻的碳化物，從而從根本上消除晶界的貧鉻區；
e.提高焊接材料（焊絲）的鈦、鈮、鉭和鋯等的含量，在焊縫金屬中滲入比鉻更容易與碳結合的穩定化元素，如鈦、鈮、鉭和鋯等。一般認為鈦碳比大于5倍時，才能提高抗晶間腐蝕的能力。而試驗結果認為鈦碳比大于或等于6.7倍時，才有明顯的效果；大于7.8倍時，才能徹底地改善晶間腐蝕的傾向。這是由于鈦能充分地將碳化鉻的鉻置換出來，消除了晶界的貧鉻地帶，從而改善了抗腐蝕性。
通過使用低碳不銹鋼和焊接材料（焊絲），可以克服焊縫晶間腐蝕。但是也存在以下缺點：
I. 低碳不銹鋼焊縫強度低；
II. 具有穩定組織結構的不銹鋼易熱裂。
具有穩定組織的不銹鋼容易在局部析出碳化物，從而導致晶間腐蝕，這種晶間腐蝕也稱作刀口腐蝕。
⑤. 刀口腐蝕
當焊接321、347不銹鋼時，受熱部分的溫度高達1150℃,這個溫度導致TiC和NbC部分析出。這時，碳在靠近焊縫處富集成一個很窄的富集區域，在焊縫冷卻時，形成碳鉻化合物。這個碳富集區域，只有幾個晶粒寬，能長久形成一條細線，稱晶間腐蝕線，也叫刀口腐蝕。含鈮不銹鋼比含鈦不銹鋼更能抵抗刀口腐蝕，提高熱處理溫度不能消除刀口腐蝕。刀口腐蝕與晶間腐蝕有以下區別：
A. 刀口腐蝕發生在緊鄰焊縫很窄的區域內，而焊縫晶間腐蝕發生在離焊縫較遠的區域；
B. 刀口腐蝕發生在穩定型不銹鋼中；
C. 受熱的情況不一樣。
通過適當選擇焊接參數及熱處理參數可避免刀口腐蝕。
四、奧氏體不銹鋼的工藝性能
1. 成型性能
在低溫環境中有良好的組織穩定性，因此冷變形、深沖壓性能都很好。可在室溫下進行冷軋、冷拔，也可承受彎曲、深拉等冷加工。該類鋼具有冷作硬化傾向，冷加工后強度明顯上升，而塑性下降。
2. 焊接性能
具有良好的焊接性能，焊件經焊接后無需進行熱處理。
3. 表面處理工藝
耐腐蝕性能良好，在使用中一般不需要表面處理。為了進一步改善耐腐蝕性能，可采用鈍化處理工藝。
