從圖9.15和表9.2可看出，馬氏體不(bu)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(ma)氏體不銹鋼(gang)所(suo)含主要(yao)元素(su)是鉻、鐵和碳，其相對含量(liang)決定了鋼(gang)的組織類(lei)別，如圖9.15所(suo)示。

  鉻(ge)(ge)是鐵素(su)(su)體形成元(yuan)(yuan)素(su)(su)，為(wei)了得到(dao)可淬火的(de)馬(ma)氏(shi)體鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)銹鋼(gang)，鉻(ge)(ge)的(de)調整(zheng)是受限制(zhi)的(de)。不(bu)(bu)銹鋼(gang)要求具有良(liang)好(hao)不(bu)(bu)銹性(xing)的(de)最(zui)低鉻(ge)(ge)含(han)(han)量約為(wei)12％，為(wei)了能(neng)得到(dao)穩定的(de)奧氏(shi)體相區，必須向(xiang)Fe-Cr二(er)元(yuan)(yuan)合金中加入奧氏(shi)體形成元(yuan)(yuan)素(su)(su)，碳和氮是價(jia)廉且(qie)有效(xiao)的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。在Fe-Cr-C三元(yuan)(yuan)系中，鉻(ge)(ge)含(han)(han)量超過20％時(shi)，無論碳含(han)(han)量如何(he)均(jun)不(bu)(bu)能(neng)得到(dao)單(dan)一的(de)奧氏(shi)體組織（圖(tu)2.34），因(yin)此(ci)馬(ma)氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)中的(de)鉻(ge)(ge)含(han)(han)量均(jun)低于(yu)20％。

 鉻提(ti)高Fe-C合金的(de)淬(cui)(cui)透性(xing)，使其過冷(leng)奧氏體轉變(bian)曲(qu)線右移，具有空冷(leng)淬(cui)(cui)硬的(de)能力。圖(tu)9.16為Cr13型不(bu)銹鋼的(de)過冷(leng)奧氏體等(deng)溫(wen)轉變(bian)曲(qu)線。碳含量(liang)增(zeng)加時(shi)，穩定性(xing)進(jin)一步提(ti)高。形狀復(fu)雜的(de)零件可分散地在空氣中冷(leng)卻(que)或(huo)鼓風冷(leng)卻(que)，此時(shi)淬(cui)(cui)火溫(wen)度取上限(xian)，尺寸較大的(de)零件可采用油冷(leng)淬(cui)(cui)火。

 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)酸性(xing)(xing)水溶液中(zhong)(zhong)，鉻(ge)對鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)與介(jie)(jie)質(zhi)性(xing)(xing)質(zhi)有關。在(zai)氧化性(xing)(xing)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)，隨鉻(ge)含(han)量(liang)的(de)(de)提高，鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)增(zeng)加，這與鉻(ge)能(neng)促使生成一層鉻(ge)的(de)(de)氧化物保(bao)護膜有關。在(zai)稀硝(xiao)酸中(zhong)(zhong)，鉻(ge)含(han)量(liang)為17％～18％時(shi)，能(neng)得到滿意(yi)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。在(zai)還原性(xing)(xing)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)，隨鉻(ge)含(han)量(liang)的(de)(de)提高，鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)下降。

 在(zai)(zai)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)鉻不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)，碳(tan)是(shi)除(chu)鉻外(wai)的(de)(de)(de)另一(yi)重(zhong)要元素，其奧氏(shi)(shi)體(ti)形成能(neng)力為(wei)(wei)(wei)鎳的(de)(de)(de)30倍，微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)氮(dan)也有(you)相(xiang)似的(de)(de)(de)作(zuo)用。在(zai)(zai)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)，碳(tan)含(han)量(liang)(liang)一(yi)般在(zai)(zai)0.1％～1.0％變(bian)動，視鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉻含(han)量(liang)(liang)而定。圖(tu)9.18為(wei)(wei)(wei)碳(tan)對Fe-Cr合金(jin)相(xiang)圖(tu)（α＋r）／α相(xiang)界(jie)的(de)(de)(de)影(ying)響。圖(tu)9.19為(wei)(wei)(wei)氮(dan)對Fe-Cr合金(jin)相(xiang)圖(tu)（α＋y）/ α相(xiang)界(jie)的(de)(de)(de)影(ying)響。碳(tan)和氮(dan)使(shi)Fe-Cr合金(jin)的(de)(de)(de)y /（α＋y）相(xiang)界(jie)向(xiang)右移動，使(shi)鉻含(han)量(liang)(liang)不小于12％的(de)(de)(de)合金(jin)既具有(you)不銹(xiu)性，又能(neng)通過淬(cui)火進行強化。在(zai)(zai)給(gei)定的(de)(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)情況下，合金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉻含(han)量(liang)(liang)是(shi)受到(dao)限制的(de)(de)(de)。如(ru)果鉻超過一(yi)定的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)，將(jiang)形成單(dan)相(xiang)的(de)(de)(de)鐵素體(ti)組織而不能(neng)進行淬(cui)火。

 圖9.20和圖9.21為不同鉻含量時的Fe-Cr-C三(san)元系垂直截面圖。隨鉻含量的增加(jia)，共析點(dian)S左移，共析轉變的溫度區(qu)間升高，轉變區(qu)間變寬。

 根據(ju)圖(tu)9.21，當鉻(ge)含(han)(han)量(liang)為18％，碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)低于0.08％時(shi)，加(jia)熱(re)直至熔點，不出(chu)現α→γ和γ→8轉變，屬(shu)(shu)于鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)；在碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)為0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后(hou)(hou)只(zhi)有部(bu)分鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)轉變為奧氏體(ti)(ti)(ti)，淬火后(hou)(hou)可(ke)得到鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)十(shi)馬氏體(ti)(ti)(ti)的組織(zhi)，屬(shu)(shu)于半(ban)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)；在碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)大于0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后(hou)(hou)可(ke)以(yi)得到奧氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)或奧氏體(ti)(ti)(ti)十(shi)未溶碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)，淬火后(hou)(hou)可(ke)以(yi)得到馬氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)或馬氏體(ti)(ti)(ti)十(shi)未溶碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)，屬(shu)(shu)于馬氏體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)，加(jia)熱(re)時(shi)含(han)(han)鉻(ge)的碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)溶解緩(huan)慢。

為改善馬(ma)氏體(ti)鉻不(bu)銹鋼的(de)綜合性能(neng)，可以添加鎳，鎳是擴(kuo)大γ相(xiang)區的(de)元素(su)。在含(han)16％～18％Cr的(de)條件下，加入2％Ni對擴(kuo)大γ相(xiang)區有明顯效果(guo)（圖9.22），即(ji)使碳含(han)量很低，單一的(de)鐵素(su)體(ti)組(zu)(zu)織也將(jiang)消失，加熱時出現混合的(de)a＋y組(zu)(zu)織，使合金具有部分淬(cui)火能(neng)力。含(han)碳0.2％時，加熱可以完全轉變(bian)為奧氏體(ti)，淬(cui)火后得到完全的(de)馬(ma)氏體(ti)組(zu)(zu)織，從而(er)改善鋼的(de)力學性能(neng)。

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

 錳在這類鋼中(zhong)（易(yi)切削(xue)鋼除(chu)外）含(han)量(liang)不超過(guo)1％，對鋼的性能(neng)沒有影響。

 硅在這類(lei)鋼(gang)中(zhong)的含(han)量不(bu)超(chao)過1％，每增加1％Si可使Ac1提高(gao)45～50℃。硅是(shi)縮小(xiao)γ相區的元素，提高(gao)硅含(han)量將促進鐵素體的形成(cheng)，影響鋼(gang)的淬硬能(neng)力。

 鉬(mu)是鐵素體形成元素，在(zai)馬氏體不(bu)(bu)銹鋼中的(de)加入量一般不(bu)(bu)超過1％。鉬(mu)可改善這類鋼的(de)耐蝕性，可增強鋼的(de)二次硬(ying)化(hua)能力，溶于基體的(de)一部分鉬(mu)可提高鋼的(de)高溫強度(du)。

 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(dian)蝕傾向。