Keluli tahan karat boleh dihasilkan dengan lima struktur kristal yang berbeza: feritik, austenitik, martensitik, dupleks, dan pengerasan pemendakan.

Ferritik

Keluli tahan karat ferit mengandungi besi, karbon, dan antara 10.5 hingga 18 peratus kromium. Mereka mungkin mengandungi unsur paduan lain seperti molibdenum atau aluminium, tetapi biasanya dalam jumlah yang sangat kecil. Mereka mempunyai struktur kristal berpusat badan-kubik (BCC) - sama dengan besi tulen pada suhu persekitaran.

Oleh kerana struktur kristal mereka, keluli tahan karat ferit bersifat magnetik. Kandungan karbon mereka yang rendah menghasilkan kekuatan yang rendah. Kelemahan lain dari jenis feritik termasuk kebolehkimpalan yang lemah dan rintangan kakisan yang berkurang. Walau bagaimanapun, mereka sangat sesuai untuk aplikasi kejuruteraan kerana ketangguhannya yang unggul. Keluli tahan karat ferit sering digunakan untuk ekzos kenderaan, saluran bahan bakar, dan hiasan seni bina.

Austenitik

Keluli tahan karat Austenitik mempunyai struktur kristal kubik berpusat muka (FCC); mereka terdiri daripada besi, karbon, kromium, dan sekurang-kurangnya 8 persen nikel. Kerana kandungan kromium dan nikel yang tinggi, bahan ini sangat tahan kakisan. Mereka tidak bermagnet. Seperti keluli tahan karat ferit, keluli tahan karat austenit tidak dapat dikeraskan dengan rawatan haba. Walau bagaimanapun, mereka dapat dikeraskan dengan kerja sejuk. Kandungan nikel yang tinggi dalam keluli tahan karat austenit menjadikannya mampu berfungsi dengan baik dalam aplikasi suhu rendah.

Dua keluli tahan karat yang paling biasa-304 dan 316-kedua-duanya adalah gred austenit; pemacu utama di sebalik populariti keluli tahan karat austenitik adalah kemudahan di mana ia dapat dibentuk dan dikimpal, yang menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam pembuatan dengan kecekapan tinggi.

Terdapat banyak subkelompok keluli tahan karat austenit, dengan variasi kandungan karbon yang luas. Sifat ini diselaraskan dengan penambahan unsur-unsur paduan seperti molibdenum, titanium, dan tembaga.

Keluli tahan karat Austenitik sering digunakan untuk menghasilkan sink dapur, bingkai tingkap, peralatan memproses makanan, ketuhar, tangki kimia, dan perabot di luar rumah seperti bangku dan tongkat.

Martensit

Keluli tahan karat martensitik mempunyai struktur tetragonal berpusat badan (BCT). Mereka mengandungi 12 - 18 peratus kromium, dan mempunyai kandungan karbon yang lebih tinggi (0,1 - 1,2 persen) daripada keluli tahan karat austenit atau ferit. Seperti struktur ferit BCC, BCT bersifat magnetik. Perbezaan utama ialah keluli tahan karat martensit dapat dikeraskan dengan rawatan haba kerana kandungan karbonnya yang tinggi. Ini menjadikannya berguna untuk sejumlah aplikasi yang keluli tahan karat ferit tidak sesuai, termasuk bahagian aeroangkasa, alat makan dan pisau.

Keluli tahan karat martensit sangat berguna dalam keadaan di mana kekuatan keluli lebih penting daripada kebolehkimpalan atau ketahanan kakisannya. Baja martensitik yang keras tidak boleh dibentuk sejuk.

Dupleks

Keluli tahan karat dupleks adalah jenis keluli tahan karat terbaru. Mereka mengandungi lebih banyak kromium (19 - 32 peratus) dan molibdenum (hingga 5 peratus) daripada keluli tahan karat austenit, tetapi nikel jauh lebih sedikit. Keluli tahan karat dupleks kadang-kadang disebut sebagai austenitic-ferritic kerana mereka mempunyai struktur kristal feritik dan austenitik hibrid. Campuran kira-kira separuh dan separuh fasa austenitik dan feritik dalam keluli tahan karat dupleks memberikannya beberapa kelebihan unik.

Gred dupleks adalah kompromi: mereka lebih tahan terhadap keretakan kakisan tekanan daripada gred austenitik, lebih keras daripada gred feritik, dan kira-kira dua kali lebih kuat daripada bentuk kedua-duanya. Kelebihan utama keluli tahan karat dupleks adalah ketahanan kakisan yang sama dengan - dan, dalam hal pendedahan klorida, melebihi - nilai austenit.

Kelebihan lain dari keluli tahan karat dupleks ialah kecekapan kos - kekuatan dan ketahanan kakisan keluli tahan karat dupleks dicapai dengan kandungan aloi yang lebih rendah daripada gred austenitik yang setara.

Keluli tahan karat dupleks selalu digunakan untuk menghasilkan bahagian untuk aplikasi yang terdedah kepada klorida seperti penyahgaraman, pengambilan makanan, dan petrokimia.

Pengerasan Kerpasan

Keluli tahan karat pengerasan presipitasi boleh mempunyai rangkaian struktur kristal, namun semuanya mengandungi kromium dan nikel. Ciri umum mereka adalah ketahanan kakisan, kemudahan fabrikasi, dan kekuatan tegangan yang sangat tinggi dengan rawatan haba suhu rendah.

Aloi pengeras pemendakan Austenitik kebanyakannya digantikan oleh aloi kekuatan tinggi, namun keluli tahan karat tahan karat separa austenitik terus digunakan dalam aplikasi aeroangkasa, dan bahkan digunakan pada bentuk baru.

Keluli tahan karat pemendakan martensitik lebih kuat daripada gred martensit biasa, sering digunakan untuk menghasilkan batang, batang, dan wayar.