Hlutverk nikkels í ryðfríu stáli er aðeins spilað eftir að það er blandað saman við króm.
1. Nikkel sem málmblöndur í ryðfríu stáli
Nikkel er frábært tæringarþolið efni og mikilvægur málmblöndur í stálblendi. Sem austenítmyndandi frumefni í stáli þarf nikkel að ná 24% innihaldi til að fá hreina austenítíska uppbyggingu í lágkolefnis nikkelstáli. Það er fyrst þegar nikkelinnihaldið nær 27% sem tæringarþol stálsins í ákveðnum miðlum breytist verulega. Því getur nikkel eitt sér ekki verið ryðfríu stáli. Hins vegar, þegar nikkel og króm eru samhliða ryðfríu stáli, sýnir ryðfrítt stál sem inniheldur nikkel marga dýrmæta eiginleika.
Af þessu er ljóst að hlutverk nikkels sem málmblöndur í ryðfríu stáli er að breyta uppbyggingu hákrómstáls og auka þannig tæringarþol og vinnsluhæfni ryðfríu stáli.
2. Mangan og köfnunarefni sem staðgengill fyrir nikkel í króm-nikkel ryðfríu stáli
Þrátt fyrir að króm-nikkel austenítískt stál hafi marga kosti, hefur á undanförnum áratugum orðið vart við stórfellda þróun og notkun á nikkel-undirstaða hitaþolnum málmblöndur og hitaþolnu stáli sem inniheldur minna en 20% nikkel. Að auki hefur vaxandi þróun efnaiðnaðarins aukið eftirspurn eftir ryðfríu stáli. Hins vegar er jarðefnaforði nikkels takmarkaður og samþjappaður á fáum svæðum, sem leiðir til ójafnvægis framboðs og eftirspurnar á heimsvísu. Þar af leiðandi hafa vísindin um að varðveita nikkel og skipta því út fyrir aðra frumefni orðið þungamiðja rannsókna og framleiðslu, sérstaklega í löndum með af skornum skammti af nikkelauðlindum. Í þessu samhengi eru mangan og köfnunarefni notað í stað nikkels í ryðfríu stáli og hitaþolnu stáli.
3. Mangan hefur svipuð áhrif á austenít og nikkel
en með nokkrum aðgreiningum. Nánar tiltekið myndar mangan ekki austenít; í staðinn dregur það úr mikilvægum slökkvihraða stáls, eykur austenítstöðugleika við kælingu, hindrar austenít niðurbrot og hjálpar til við að viðhalda austenítbyggingu við stofuhita. Mangan hefur lágmarks áhrif á að auka tæringarþol stáls. Til dæmis, að auka manganinnihald stáls úr 0 í 10,4% breytir ekki marktækt tæringarþol þess í lofti eða súru umhverfi. Þetta er vegna þess að mangan hefur óveruleg áhrif á að hækka rafskautsgetu fastra lausna sem eru byggðar á járni og verndandi áhrif oxíðfilmunnar sem myndast eru einnig frekar lítil. Þar af leiðandi, þó austenítískt stál blandað með mangani sé til í iðnaðinum (eins og 40Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, ZGMn13 stál, osfrv.), eru þau ekki notuð sem ryðfríu stáli.
Hlutverk mangans við að koma á stöðugleika austeníts í stáli er um það bil helmingi minna en nikkels. Til samanburðar getur 2% köfnunarefni einnig komið á stöðugleika í austeníti í stáli og áhrif þess eru jafnvel meiri en nikkel. Til dæmis, til að fá austenítíska uppbyggingu við stofuhita í stáli sem inniheldur 18% króm, eru nú notaðir í iðnaðinum með lágt nikkel ryðfrítt stál með mangani og köfnunarefni í stað nikkels, svo og króm-mangan-köfnunarefni ryðfríu stáli með nikkel. . Í sumum tilfellum hafa þessir valkostir komið í stað klassíska 18-8 króm-nikkel ryðfríu stálsins.
