استنلس استیل در واقع یک عنصر نیست بلکه یک آلیاژ از عنصر آهن در خانواده فلزات ضد زنگ می باشد. مانند بسیاری از اکتشافات دیگر استنلس استیل نیز بصورت تصادفی کشف شده است. در سال 1913 در شفیلد ، انگلستان ، هری برلی در حال بررسی توسعه آلیاژهای فولادی جدید برای استفاده در بشکه های تفنگ بود. او متوجه شد که برخی از نمونه هایش زنگ نمی زنند و حکاکی آنها دشوار است. این آلیاژها حدود 13 درصد کروم داشتند. اولین کاربری این فلز ضد زنگ در تولید قاشق و چنگال صورت گرفت که این امر به شهرت بسیار برلی گردید. بصورت همزمان با انجام تحقیقات فراوان در فرانسه و بهبود فرایند تولید استنلس استیل آستنیته نیز تولید گردید.
تقاضای جهانی برای فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) در حدود 5 درصد در سال در حال افزایش است. مصرف سالانه در حال حاضر بیش از 20 میلیون تن است و در زمینه هایی مانند صنعت ساختمان و لوازم خانگی رو به افزایش است. کاربردهای جدید به طور مداوم با توجه به ظاهر جذاب ، مقاومت در برابر خوردگی و اکسید شدن ، هزینه حفظ و نگهداری اندک و استحکام فولاد ضد زنگ رو به فزونی می رود. قیمت جهانی استنلس استیل گرانتر از فولادهای استاندارد است ، اما مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد ، نیاز به نگهداری کمی دارد و نیازی به رنگ آمیزی یا سایر پوشش های محافظ مانند آبکاری های سطحی گالوانیزه ندارد. این عوامل به این معناست که فولاد ضد زنگ می تواند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد ، در صورتی که عمر و هزینه های چرخه عمر در نظر گرفته شود.
همه فولادهای ضد زنگ آلیاژهای مبتنی بر آهن هستند که حداقل حدود 10.5 Cr کروم دارند. کروم موجود در این آلیاژ یک لایه اکسید شفاف محافظتی خود ترمیم کننده را تشکیل می دهد. در واقع فرایند زنگ زدگی در فلزات با توجه به الکترون های آزاد در بیرونی ترین لایه ظرفیت آنها اتفاق می افتد که میل بسیار بالای عنصر فلزی کروم در از دست دادن الکترون مانع از اکسید شدن عنصر فلزی آهن در ترکیبات استنلس استیل می شود و از این رو این آلیاژ را ضد زنگ می دانند. این لایه اکسید به فولادهای ضد زنگ مقاومت در برابر خوردگی می دهد. طبیعت خود ترمیم کننده لایه اکسید بدین معناست که مقاومت در برابر خوردگی بدون در نظر گرفتن روش های ساخت دست نخورده باقی می ماند. حتی اگر سطح مواد بریده یا آسیب دیده باشد ، خود ترمیم شده و مقاومت در برابر خوردگی حفظ خواهد شد. برعکس ، فولادهای معمولی کربنی ممکن است با رنگ آمیزی یا پوشش های دیگر مانند گالوانیزه از خوردگی محافظت شوند. هرگونه خراش سطحی در لایه آبکاری ، فولاد زیرین را در معرض دید قرار می دهد و خوردگی و زنگ زدگی می تواند رخ دهد.
استنلس استیل آستنیتی دارای آستنیت به عنوان ریز ساختار اصلی است. آستنیت یک محلول جامد از آهن و کربن است که در دمای بحرانی 723 درجه سانتی گراد به وجود می آید. این خانواده از فولادهای ضد زنگ از استحکام بالا و مقاومت چشمگیر در برابر درجه حرارت بالا برخوردار هستند. 70 درصد از فولاد ضد زنگ آستنیتی است که حداقل 16٪ کروم و 6٪ نیکل دارد. تثبیت کننده های آستنیتی عناصری هستند که برای ایجاد ساختار ریز آستنیت اضافه می شوند. استنلس استیل آستنیته یک فلز غیر مغناطیسی است و نمی تواند با عملیات حرارت سخت شود. در فراوری فولاد ضد زنگ آستنیته بسته به محیط سرویس می توان مقاومت در برابر خوردگی را تغییر داد.
آلیاژ استنلس استیل آلیاژی جوش پذیر می باشد که این جوشکاری هم به روش جوشکاری با گاز محافظ آرگون و بکاربری فیلر جوش استیل انجام می پذیرد که برای جوشکاری هایی با دقت بالا و عمق نفوذ بالا صورت می پذیرد و هم به روش جوشکاری با الکترود استیل که اغلب در جوشکاری گاز Co2 انجام می گیرد می باشد. هر دو نوع جوشکاری دارای قابلیت های کیفی مناسبی بوده و با بکارگیری گرید هایی از استنلس استیل در تولید فیلر و الکترود استیل که مطابقت با گرید قطعات استنلس استیل مورد استفاده در جوشکاری هستند تولید می شوند. شاخه های فیلر جوشکاری آرگون یا تیگراد ها در جوشکاری نوع TIG اغلب بصورت فیلر جوش استیل یک متری و یا 954 میلیمتری و در جوشکاری CO2 اغلب از الکترود ها که سرباره هایی برای محافظت از سرد شدن و انتقال حرارت سریع سطح استنلس استیل بوجود می آورند استفاده می شود. قابلیت جوش پذیری و حفظ خواص مکانیکی پس از فرایند جوش و بالاخص قابلیت چکشخواری پس از فرایند جوشکاری از مهمترین ویژگی های آلیاژ های استنلس استیل محسوب می شود.
سیستم های درجه بندی عددی زیادی برای فولاد ضد زنگ وجود دارد که با توجه به ترکیب ، خواص فیزیکی و کاربردهای آنها تعیین می شود. هر نوع استنلس استیل با شماره سری آن طبقه بندی شده و سپس درجه عددی به آن اختصاص داده می شود. محبوب ترین شماره های سری 200 ، 300 ، 400 ، 600 و 2000 است. رایج ترین درجه ها نوع 304 و 316 هستند که از آلیاژهای آستنیتی کروم نیکل آستنیتی تشکیل شده اند. فولادهای ضد زنگ درجه کارد و چنگال در سری 400 یافت می شوند که از آلیاژهای کروم فریتی و مارتنزیتی گرفته شده است. نوع 420 به عنوان استیل تیغه های جراحی و نوع 440 به عنوان استیل تیغ های خود تراش شناخته می شود.
در تولید قطعات صنعتی از گرید استنلس استیل 316 استفاده بسیاری می شود. این گرید از استنلس استیل در تولید انواع پیچ و مهره استیل، سیم بکسل استیل، بلبرینگ و یاتاقان های استیل و حتی در تولید ایمپلر و پروانه و هوزینگ پمپ ها استفاده بسیاری دارد. مقاومت محیطی بسیار بالا بالاخص در محیط های کلریدی در کنار خواص کاملا غیر قابل جذب در میدان مغناطیسی از مهمترین دلایل بکارگیری این گرید از استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ می باشد.