從圖9.15和表9.2可看出，馬(ma)氏體不銹鋼為鉻含量為11.5％～19.0％的低、中、高碳鋼。馬氏體不銹鋼鋼種可以分為三類：①. 低碳及中碳的Cr13型；②. 低碳含鎳的Cr17Ni2型；③. 高碳的Cr18型。

 馬氏體不銹(xiu)鋼所含主要(yao)元素是鉻、鐵(tie)和(he)碳，其相對含量決定了鋼的組織類別(bie)，如圖9.15所示(shi)。

  鉻(ge)是(shi)(shi)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)形成元素，為(wei)了得(de)到(dao)可淬火的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，鉻(ge)的(de)調(diao)整是(shi)(shi)受(shou)限制的(de)。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)要求具(ju)有(you)良(liang)好不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)性的(de)最低(di)鉻(ge)含量(liang)約為(wei)12％，為(wei)了能(neng)得(de)到(dao)穩(wen)定的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)區，必(bi)須向Fe-Cr二元合金中加(jia)入奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)形成元素，碳和氮是(shi)(shi)價(jia)廉且有(you)效的(de)元素。在Fe-Cr-C三元系(xi)中，鉻(ge)含量(liang)超過20％時，無論碳含量(liang)如何均(jun)不(bu)(bu)能(neng)得(de)到(dao)單一的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織（圖2.34），因此馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)鉻(ge)含量(liang)均(jun)低(di)于20％。

 鉻提高Fe-C合金的(de)淬(cui)(cui)透性，使其過冷奧氏體轉變曲線右移，具有空冷淬(cui)(cui)硬的(de)能力。圖9.16為(wei)Cr13型不銹(xiu)鋼(gang)的(de)過冷奧氏體等溫轉變曲線。碳含(han)量增加時，穩定性進一(yi)步提高。形狀(zhuang)復雜的(de)零件可(ke)分(fen)散地(di)在空氣中冷卻(que)(que)或鼓風冷卻(que)(que)，此時淬(cui)(cui)火(huo)溫度取上限，尺寸較大的(de)零件可(ke)采用油冷淬(cui)(cui)火(huo)。

 鉻的最重要作用是使鋼具有耐蝕性和不銹性。隨著鋼中鉻含量的增加，其耐大氣腐蝕性能也提高，引起耐蝕性突變的鉻含量約為12％，如圖9.17所示。在高溫H₂S中，鉻的影響也遵循這一規律。

 在(zai)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)水溶(rong)液中(zhong)，鉻(ge)(ge)(ge)(ge)對鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)與(yu)介質性(xing)(xing)(xing)質有關。在(zai)氧化性(xing)(xing)(xing)介質中(zhong)，隨鉻(ge)(ge)(ge)(ge)含(han)量的(de)提(ti)(ti)高，鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)增加，這(zhe)與(yu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)能(neng)促使生成一層鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)氧化物(wu)保護(hu)膜有關。在(zai)稀硝酸(suan)中(zhong)，鉻(ge)(ge)(ge)(ge)含(han)量為17％～18％時，能(neng)得到(dao)滿意(yi)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)。在(zai)還原性(xing)(xing)(xing)介質中(zhong)，隨鉻(ge)(ge)(ge)(ge)含(han)量的(de)提(ti)(ti)高，鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)下降。

 在(zai)馬氏體(ti)鉻不銹(xiu)鋼中(zhong)，碳(tan)是(shi)除鉻外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一(yi)重要元素，其奧氏體(ti)形成(cheng)能(neng)力為(wei)鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍，微量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮也有(you)相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。在(zai)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)，碳(tan)含(han)量(liang)一(yi)般在(zai)0.1％～1.0％變動(dong)，視(shi)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻含(han)量(liang)而定(ding)。圖9.18為(wei)碳(tan)對(dui)Fe-Cr合(he)金(jin)相(xiang)圖（α＋r）／α相(xiang)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。圖9.19為(wei)氮對(dui)Fe-Cr合(he)金(jin)相(xiang)圖（α＋y）/ α相(xiang)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。碳(tan)和(he)氮使Fe-Cr合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)y /（α＋y）相(xiang)界(jie)向(xiang)右移動(dong)，使鉻含(han)量(liang)不小于(yu)12％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)既(ji)具有(you)不銹(xiu)性，又能(neng)通過(guo)淬火進行(xing)強化。在(zai)給(gei)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)情況下，合(he)金(jin)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻含(han)量(liang)是(shi)受到(dao)限制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如果(guo)鉻超過(guo)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)，將形成(cheng)單(dan)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)組織而不能(neng)進行(xing)淬火。

 圖(tu)9.20和圖(tu)9.21為(wei)不(bu)同(tong)鉻(ge)含(han)量時的(de)Fe-Cr-C三元(yuan)系垂直(zhi)截面圖(tu)。隨鉻(ge)含(han)量的(de)增加，共析(xi)點S左移，共析(xi)轉變的(de)溫度區間升高，轉變區間變寬。

 根據圖(tu)9.21，當(dang)鉻含量(liang)為(wei)18％，碳(tan)(tan)含量(liang)低于(yu)0.08％時(shi)，加(jia)(jia)(jia)熱直至熔點，不(bu)出現α→γ和γ→8轉(zhuan)變，屬(shu)于(yu)鐵素體(ti)(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)(tan)含量(liang)為(wei)0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)(jia)(jia)熱后只有部分鐵素體(ti)(ti)(ti)可以轉(zhuan)變為(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，淬(cui)火后可得(de)到(dao)鐵素體(ti)(ti)(ti)十(shi)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)組(zu)織，屬(shu)于(yu)半鐵素體(ti)(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)(tan)含量(liang)大(da)于(yu)0.22％時(shi)，加(jia)(jia)(jia)熱后可以得(de)到(dao)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織或奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)，淬(cui)火后可以得(de)到(dao)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織或馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)，屬(shu)于(yu)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼，加(jia)(jia)(jia)熱時(shi)含鉻的(de)(de)碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)溶(rong)解緩慢。

為改(gai)善(shan)馬(ma)氏體(ti)(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼的(de)綜合(he)性能，可以添加(jia)鎳(nie)，鎳(nie)是擴(kuo)大γ相區(qu)的(de)元(yuan)素。在含16％～18％Cr的(de)條(tiao)件下(xia)，加(jia)入2％Ni對擴(kuo)大γ相區(qu)有明顯效(xiao)果（圖9.22），即使(shi)碳含量很低，單一的(de)鐵素體(ti)(ti)組(zu)織也將消(xiao)失，加(jia)熱時出(chu)現混合(he)的(de)a＋y組(zu)織，使(shi)合(he)金具有部分(fen)淬火能力。含碳0.2％時，加(jia)熱可以完全轉變(bian)為奧(ao)氏體(ti)(ti)，淬火后得到完全的(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)組(zu)織，從而改(gai)善(shan)鋼的(de)力學(xue)性能。

 鎳能(neng)明顯(xian)地改善Cr13型馬氏體不銹鋼的(de)耐氣(qi)蝕性(xing)能(neng)，含2％Ni的(de)鋼的(de)耐氣(qi)蝕性(xing)能(neng)較含1％Ni的(de)鋼約(yue)提高3倍。

 錳在這類鋼中（易切削鋼除外）含量不超過1％，對鋼的性能沒(mei)有影響。

 硅在這類(lei)鋼中的含(han)量(liang)不超過1％，每增加1％Si可使(shi)Ac1提高(gao)(gao)45～50℃。硅是縮小γ相區的元(yuan)素，提高(gao)(gao)硅含(han)量(liang)將促(cu)進鐵素體(ti)的形成(cheng)，影響鋼的淬(cui)硬能力。

 鉬是鐵素體(ti)形成元素，在(zai)馬氏體(ti)不銹鋼(gang)中的(de)(de)加入量一般不超過1％。鉬可改善(shan)這(zhe)類鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)，可增強(qiang)鋼(gang)的(de)(de)二次(ci)硬化能力，溶于基體(ti)的(de)(de)一部(bu)分鉬可提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)高(gao)溫強(qiang)度。

 硫作為易切削元素加入鋼中，可以改善鋼的切削性能，但降低鋼的沖擊韌性。硫的加入還降低這類鋼在硝酸等介質中耐蝕性。有時用硒代替硫，可減輕鋼的點蝕傾向，在加入0.25％～0.60％Mo之后，可以完全消除點蝕傾向。