310S耐热不锈钢作为一种可用于航空航天及化工工业中的重要金属原材料，而被大量用在了高温环境中。而高温氧化也是高温中最关键的腐蚀破坏种类，所以研发可以抗高温氧化性能的新不锈钢材料对于提高国防意义深远。其中奥氏体耐热不锈钢310S属于一种高铬镍奥氏体不锈钢。

310S不锈钢棒

下面来看下不锈钢中镍在不锈钢中的作用，其实该元素要和铬配合后才能发挥出真正的作用。首先镍属于优秀的抗腐蚀元素，也是组成不锈钢的重要合金化元素。镍元素在不锈钢中是生成奥氏体的重要元素，不过低碳镍不锈钢想要取得纯奥氏体组织，镍含量需要高达24%；并且也只有镍含量达到27%时才能明显改变不锈钢材料在相应介质中的耐腐蚀性能。所以镍材料不能单独形成不锈钢。只有当镍和铬同时存在于不锈钢成分中时，含镍的不锈钢才会拥有很多优秀的性能。

正是通过以上述这些情况，镍在不锈钢中的作用，可以让高铬不锈钢的金相组织产生变化，以便让改善其耐腐蚀性能与工艺性能。

其次锰和氮元素还可以替代铬镍不锈钢中的镍元素。铬镍奥氏体不锈钢的优点尽管有很多，但现在因为镍基耐热合金与含镍20%之下的热强钢的大规模使用与发展，导致对镍矿资源的需求量与日俱增，但镍矿藏总量低且分布较少，所以全球范围内镍供需有了矛盾。所以在镍 的资源较少的国家和，就大量地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践，在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。

其中锰对于奥氏体不锈钢的作用和镍差不多。不过说得更准确些，锰的作用并不是要生成奥氏体，而是其可以减小不锈钢的临界淬火速度，在冷却时提高奥氏体的稳定性，控制奥氏体组织的分解，这样能够让在高温下生成的奥氏体组织能够保持到常温状态。

在增强不锈钢的抗腐蚀能力方面，锰的作用并不大，比如不锈钢中的锰含量从0至10．4%变化，也不会显著优化不锈钢材料在空气与酸中的耐腐蚀性能。这是由于锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大，生成的氧化膜的保护能力也非常小，因此尽管工业中有以锰合金化的奥氏体钢，不过它们都不能成为不锈钢使用。