按化学成分分类不锈钢有Cr不锈钢和Cr、Ni不锈钢两大类。影响不锈钢腐蚀性能的主要是含C量和析出的碳化物，所以耐腐蚀不锈钢含C量越低越好，通常C≤0.08%,但是，耐热钢的高温力学性能则决定于其组织中稳定的碳化物沉淀相，所以耐热钢的含C量都较高，一般含碳量在0.20%以上。

1以铬为主要合金元素，含Cr量一般在13%--30%之间。具有良好的耐氧化性介质腐蚀的能力和在高温下耐空气氧化能力，也可用作耐热钢。此种钢的焊接性能较差。含铬大于16%时，铸态组织粗大，在400-525℃及550-700℃之间长期保温，会出现“475℃”脆性相及σ相，使钢变脆。475℃脆性与含Cr铁素体的有序化现象有关。475℃脆性相及σ相脆性，可通过加热到475℃以上然后快冷来改善。室温脆性和焊后热影响区的脆性也是铁素体不锈钢的基本问题之一，可采用真空精炼、加入微量元素(如硼、稀土及钙等)或奥氏体形成元素(如Ni、 Mu、 N、 Cu等)的办法加以改善。为了改善焊缝区与热影响区的力学性能，通常还加入少量的Ti和Nb，以热影响区晶粒长大。常用的铁素体钢有ZGCr17和ZGCr28。该类钢的冲击韧性低，在很多场合被含高镍的奥氏体不锈钢所取代。含Ni量超过2%、含N量超过0.15%的铁素体钢有良好的冲击性能。

3奥氏体不锈钢可分为四组，即Cr‐Ni系;Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu或 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系; Cr‐Mn‐N系和 Cr‐Ni‐Mn‐N系。Cr‐Ni系以著名的“18-8”为代表。Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu、 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系在Cr‐Ni系的基础上加入2%-3%的钼和铜(或二者同时加入)，以提高抗硫酸的腐蚀性，但钼是铁素体形成元素，为了奥氏体化，加钼后含Ni量要适当增加。Cr‐Mn‐N系是节省Ni的合金。当含Cr量大于15%时，单独加入猛并不能获得理想的奥氏体组织，必须加入0.2%-0.3%的氮，要得到单一的奥氏体必须加入0.35%以上的氮。由于含N量过高往往使铸件产生气孔、疏松等缺陷，而加入适量的N和少量的Ni，即可得到单一奥氏体，这就出现Cr‐Ni‐Mn‐N系。当然要得到奥氏体、铁素体复相组织，就不须加入更多的N和Ni。

2马氏体不锈钢包括马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。在工程应用中，是以力学性能为主要目的。虽然这类钢在大气腐蚀和较缓和的腐蚀介质中(如水及某些有机介质)具有良好的抗腐蚀的能力，但其腐蚀性能往往检验项目。其化学成分的范围是：Cr13%-17%，Ni2%-6%，C≤0.06%。金相组织中主要是低碳板条状马氏体，因此，具有优良的力学性能，强度指标是奥氏体不锈钢的二倍以上，同时又具备良好的工艺性能，特别是焊接性能。因此在重要工程应用中占有极为重要的地位，是铸造不锈钢领域内的一个重要分支。

4复相钢的金相组织通常是含有5%-40%的铁素体，以改善合金的焊接性，增加强度和提高抗应力腐蚀能力。例如Cr28%-Ni10%-C0.30%的高碳高铬合金钢，具有良好的抗硫酸腐蚀能力，可制造铸件使用。在此基础上发展的可控制铁素体型钢，有较高的强度，且在硫酸盐中有良好的抗应力腐蚀能力，常用于石油工业的装置。

按金相组织分类，不锈钢分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相(在奥氏体基体中有铁素体)不锈钢：