เหล็กกล้า 20CR2NI4 (GB/T 3077) มีองค์ประกอบของ 0.17–0.23% คาร์บอน (C), 0.17–0.37% ซิลิกอน (SI), 0.30–0.60% แมงกานีส (MN), 1.80–2.20% โครเมี่ยม 0.035% S.
เนื้อหานิกเกิลที่สูง (3.60–4.00%) ช่วยเพิ่มความเหนียวของสารเคมีผ่านกลไกระดับอะตอมสอง -: กลไก: กลไกระดับ:
การรักษาเสถียรภาพของออสเทนไนต์: นิกเกิลเป็นตัวปรับความเสถียรของออสเทนไนต์ - มันทำให้เหล็กอยู่ในเฟสออสเทนนิติก (ใบหน้า - ลูกบาศก์กึ่งกลาง, FCC) ที่อุณหภูมิห้องแม้จะมีปริมาณคาร์บอนต่ำ โครงสร้าง FCC มีระบบสลิปมากขึ้น (ระนาบอะตอมตามการเสียรูปที่เกิดขึ้น) กว่า martensitic (ร่างกาย - ลูกบาศก์กึ่งกลาง, bcc) โครงสร้างต่ำ - นิกเกิลเหล็ก ระบบสลิปมากขึ้นหมายถึงเหล็กสามารถทำให้เสียโฉมได้โดยไม่ต้องแตกร้าวเพิ่มความเหนียว
การก่อตัวของคาร์ไบด์ที่ลดลง: นิกเกิลเพิ่มความสามารถในการละลายของคาร์บอนในออสเทนไนท์ลดการก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์ที่แข็งและเปราะ (Cr₂₃c₆) คาร์ไบด์น้อยลงหมายถึงการหยุดชะงักของเมทริกซ์โลหะน้อยลงทำให้อะตอมเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระมากขึ้นในระหว่างการเสียรูป สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ 20CR2NI4 เนื่องจากเนื้อหาโครเมียมสูง (1.80–2.20%) จะส่งเสริมการก่อตัวของคาร์ไบด์มากเกินไปในระดับต่ำ - เกรดนิกเกิล
โครเมียมให้ความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงในขณะที่คาร์บอนต่ำ (0.17–0.23%) รองรับความเหนียวโดยการลดการแข็งตัวของเมทริกซ์