Nichtrostende Stähle sind korrosionsbeständige Eisenbasislegierungen mit mindestens ca. 10,5 Massen-% Chrom und einem maximalen Kohlenstoffgehalt von etwa 1,2 %. Die Schutzwirkung beruht auf einer sich selbst regenerierenden, nanometerdünnen Passivschicht aus Chromoxid (passive layer), die die weitere Oxidation des Grundwerkstoffs hemmt.

Zentral für das Werkstoffverhalten ist das Phasengefüge. Man unterscheidet im Wesentlichen ferritische, martensitische, austenitische, duplex (austenitisch-ferritische) und ausscheidungshärtbare nichtrostende Stähle. Austenitische Stähle wie AISI 304 (V2A, 1.4301) und 316L (1.4404/1.4435) enthalten erhöhte Gehalte an Nickel und ggf. Molybdän zur Stabilisierung des Austenits und zur Verbesserung der Lochfraß- und Spaltkorrosionsbeständigkeit. 17‑4PH ist ein typischer ausscheidungshärtbarer martensitischer Stahl, der durch gezielte Wärmebehandlung eine hohe Festigkeit erzielt.

Duplex‑ und Hyperduplex‑Edelstähle kombinieren austenitische und ferritische Gefügeanteile und erreichen dadurch erhöhte Streckgrenzen, gute Zähigkeit und eine sehr hohe Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in chloridhaltigen Medien. Mehrlagiger Edelstahl bezeichnet Verbundkonzepte, bei denen verschiedene Edelstähle oder Edelstahl mit anderen Werkstoffen (z. B. Kohlenstoffstahl) durch Walzplattieren oder andere Fügeverfahren metallurgisch verbunden werden, um Funktionalität und Kosten zu optimieren.

Wesentliche werkstofftechnische Fragestellungen betreffen die Kontrolle der Korrosionsmechanismen (interkristalline Korrosion, Lochfraß, Spannungsrisskorrosion), die Schweißbarkeit, die Mikrostrukturentwicklung bei thermischer Beanspruchung (Sensibilisierung, Sigma‑Phase) sowie die Wechselwirkungen zwischen Legierungskonzept, Verarbeitungsroute und Einsatzbedingungen.