鎳在不鏽鋼水管中的主要作用在於它改變了鋼的晶體結構。在不鏽鋼中增加鎳的一個主要原（yuán）因就（jiù）是形成奧氏體（tǐ）晶體結構，從而改（gǎi）善諸如可塑性（xìng）、可焊接性和韌性等不鏽鋼的屬性，所以鎳被（bèi）稱為奧氏體形成元素。普通碳鋼的晶體結構稱為鐵氧體，呈體心立方(BCC)結構，加入鎳，促使晶體結構從體心立方(BCC)結構轉變為麵心立方(FCC)結構，這種結構被稱為奧氏體。然（rán）而，鎳並不是唯一（yī）具有（yǒu）此種性質的元素。常見的奧氏體形成元素有：鎳、碳、氮、錳、銅。這些元（yuán）素在形成（chéng）奧氏體方麵的相對重要性對於預測不鏽鋼的晶體結構具有重（chóng）要意義。
       目前，人們已經研究（jiū）出很多公式來表述奧氏體形成元素的相對重（chóng）要性，著名的是下麵的公式：奧氏體形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%
       從（cóng）這個（gè）等式可以看出：碳是一種較強的奧氏體形成元素，其形成奧氏體的能力是鎳的30倍，但是（shì）它不能被添加到耐腐蝕的不（bú）鏽鋼（gāng）中，因為在焊接（jiē）後它會造成敏化腐蝕和隨後（hòu）的晶間腐蝕問題（tí）。氮元素形成奧（ào）氏體（tǐ）的能力也是鎳的30倍，但是它是氣體，想要不造成多孔性的問題，隻能在不鏽鋼中添加數量有限的氮。添加錳和銅會造成煉（liàn）鋼（gāng）過程中耐火（huǒ）生命減少和焊（hàn）接（jiē）的（de）問（wèn）題。從鎳等式中可以看出，添加錳對於形成（chéng）奧氏體並不非常有效，但是添加錳可（kě）以使更多的氮溶解到不鏽鋼中，而氮正是一種非常強的奧氏體形（xíng）成元素。在200係列的不鏽鋼中，正（zhèng）是用足夠的錳（měng）和氮來代替鎳形成100%的奧氏體結構，鎳的含量越低，所需要加入（rù）的錳和氮數量就越高。例（lì）如在201型不鏽鋼中，隻含有4.5%的鎳，同時含有0.25%的（de）氮。由鎳等式（shì）可知這（zhè）些氮在形成奧（ào）氏（shì）體的能力上相當於7.5%的鎳，所（suǒ）以同樣可以形成（chéng）100%奧氏體結構。這也是200係列不鏽鋼的形成原理。在有些不符合標準的200係列不鏽鋼（gāng）中，由於（yú）不能加入足夠數量的錳和氮，為了形成100%的奧氏（shì）體結構，人為的減少了鉻的加入量，這必然導致了不鏽鋼抗腐蝕能力的下降。