從圖9.15和表9.2可看出，馬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(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼所含主(zhu)要元(yuan)素(su)是鉻、鐵和(he)碳(tan)，其相(xiang)對含量決定了鋼的(de)組(zu)織類(lei)別，如圖9.15所示(shi)。

  鉻(ge)(ge)(ge)是(shi)鐵素體(ti)形成元(yuan)(yuan)素，為了(le)得(de)到(dao)可(ke)淬火的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)鋼，鉻(ge)(ge)(ge)的(de)調整是(shi)受限制(zhi)的(de)。不(bu)銹(xiu)鋼要求具有(you)良好(hao)不(bu)銹(xiu)性的(de)最低鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量約為12％，為了(le)能得(de)到(dao)穩(wen)定的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)相區，必須向Fe-Cr二元(yuan)(yuan)合(he)金中(zhong)(zhong)加(jia)入奧氏(shi)(shi)體(ti)形成元(yuan)(yuan)素，碳(tan)和(he)氮是(shi)價廉且有(you)效的(de)元(yuan)(yuan)素。在Fe-Cr-C三(san)元(yuan)(yuan)系中(zhong)(zhong)，鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量超(chao)過20％時，無(wu)論碳(tan)含(han)量如何均(jun)不(bu)能得(de)到(dao)單一的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)組織（圖2.34），因(yin)此(ci)馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量均(jun)低于(yu)20％。

 鉻提高(gao)Fe-C合金的(de)淬(cui)(cui)透性，使其過冷(leng)奧氏體轉(zhuan)變曲(qu)(qu)線右移(yi)，具有空(kong)冷(leng)淬(cui)(cui)硬的(de)能(neng)力。圖9.16為Cr13型不銹鋼的(de)過冷(leng)奧氏體等溫(wen)轉(zhuan)變曲(qu)(qu)線。碳含量增加時(shi)，穩定性進(jin)一步提高(gao)。形(xing)狀復雜(za)的(de)零件可分散(san)地(di)在空(kong)氣中冷(leng)卻(que)或鼓(gu)風(feng)冷(leng)卻(que)，此時(shi)淬(cui)(cui)火溫(wen)度取上(shang)限，尺寸較(jiao)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(shui)溶液中(zhong)，鉻對鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing)與介質性(xing)(xing)質有關。在(zai)氧化性(xing)(xing)介質中(zhong)，隨鉻含量的(de)提高，鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing)增加，這與鉻能(neng)促使生成(cheng)一層(ceng)鉻的(de)氧化物保護膜有關。在(zai)稀硝(xiao)酸中(zhong)，鉻含量為17％～18％時，能(neng)得到滿意的(de)耐蝕性(xing)(xing)。在(zai)還原性(xing)(xing)介質中(zhong)，隨鉻含量的(de)提高，鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing)下降。

 在(zai)(zai)馬(ma)氏體(ti)鉻(ge)不銹鋼(gang)中，碳(tan)是除鉻(ge)外(wai)的(de)(de)另一重要元(yuan)素(su)，其奧氏體(ti)形成能(neng)力為(wei)鎳的(de)(de)30倍，微量的(de)(de)氮也有(you)相(xiang)(xiang)似的(de)(de)作(zuo)用(yong)。在(zai)(zai)馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)中，碳(tan)含(han)(han)(han)(han)(han)量一般在(zai)(zai)0.1％～1.0％變動，視(shi)鋼(gang)中的(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)(han)量而定。圖(tu)9.18為(wei)碳(tan)對Fe-Cr合金相(xiang)(xiang)圖(tu)（α＋r）／α相(xiang)(xiang)界的(de)(de)影(ying)響。圖(tu)9.19為(wei)氮對Fe-Cr合金相(xiang)(xiang)圖(tu)（α＋y）/ α相(xiang)(xiang)界的(de)(de)影(ying)響。碳(tan)和氮使Fe-Cr合金的(de)(de)y /（α＋y）相(xiang)(xiang)界向右移動，使鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)(han)量不小于12％的(de)(de)合金既具有(you)不銹性，又(you)能(neng)通(tong)過淬火進(jin)行(xing)強化(hua)。在(zai)(zai)給定的(de)(de)碳(tan)含(han)(han)(han)(han)(han)量情(qing)況下，合金中的(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)(han)量是受到限制(zhi)的(de)(de)。如果鉻(ge)超過一定的(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)量，將形成單相(xiang)(xiang)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)組織(zhi)而不能(neng)進(jin)行(xing)淬火。

 圖9.20和圖9.21為(wei)不同鉻含(han)量(liang)時的(de)Fe-Cr-C三元(yuan)系(xi)垂直截面圖。隨鉻含(han)量(liang)的(de)增加，共(gong)析(xi)點S左移，共(gong)析(xi)轉變的(de)溫度(du)區(qu)間(jian)升高，轉變區(qu)間(jian)變寬。

 根(gen)據圖9.21，當鉻(ge)含(han)(han)量為(wei)18％，碳(tan)含(han)(han)量低(di)于0.08％時(shi)，加熱直至熔點，不(bu)出(chu)現α→γ和γ→8轉變，屬于鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)；在(zai)碳(tan)含(han)(han)量為(wei)0.08％～0.22％時(shi)，加熱后(hou)(hou)只(zhi)有部分鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)可以轉變為(wei)奧氏體(ti)(ti)，淬火后(hou)(hou)可得到鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)十(shi)馬(ma)氏體(ti)(ti)的組(zu)織，屬于半鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)；在(zai)碳(tan)含(han)(han)量大于0.22％時(shi)，加熱后(hou)(hou)可以得到奧氏體(ti)(ti)組(zu)織或(huo)奧氏體(ti)(ti)十(shi)未(wei)溶(rong)(rong)碳(tan)化物，淬火后(hou)(hou)可以得到馬(ma)氏體(ti)(ti)組(zu)織或(huo)馬(ma)氏體(ti)(ti)十(shi)未(wei)溶(rong)(rong)碳(tan)化物，屬于馬(ma)氏體(ti)(ti)鋼(gang)，加熱時(shi)含(han)(han)鉻(ge)的碳(tan)化物溶(rong)(rong)解緩慢。

為(wei)改善馬(ma)氏體(ti)(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)綜合性能(neng)，可以添加鎳，鎳是(shi)擴大γ相區的(de)(de)(de)元素。在含16％～18％Cr的(de)(de)(de)條件下，加入2％Ni對擴大γ相區有(you)明(ming)顯效果（圖9.22），即使碳含量很(hen)低，單(dan)一的(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)也將消(xiao)失，加熱時出(chu)現混(hun)合的(de)(de)(de)a＋y組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，使合金具有(you)部分(fen)淬(cui)火能(neng)力(li)。含碳0.2％時，加熱可以完(wan)全(quan)轉變為(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)，淬(cui)火后得到(dao)完(wan)全(quan)的(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，從而改善鋼的(de)(de)(de)力(li)學性能(neng)。

 鎳能明(ming)顯(xian)地改善(shan)Cr13型馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐氣(qi)蝕性能，含(han)2％Ni的(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)耐氣(qi)蝕性能較含(han)1％Ni的(de)(de)鋼(gang)約提高3倍。

 錳在這類(lei)鋼中（易(yi)切削鋼除外）含量(liang)不超(chao)過1％，對(dui)鋼的性能沒有影響。

 硅(gui)在這類鋼中的(de)含量不超(chao)過1％，每增加1％Si可使Ac1提(ti)高45～50℃。硅(gui)是縮小γ相(xiang)區的(de)元素，提(ti)高硅(gui)含量將(jiang)促(cu)進鐵素體的(de)形成，影響鋼的(de)淬硬(ying)能力。

 鉬是鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素(su)，在馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼中的加入量一(yi)般不超過1％。鉬可(ke)改(gai)善這類鋼的耐蝕性，可(ke)增(zeng)強(qiang)鋼的二(er)次硬(ying)化能力，溶于基體(ti)(ti)的一(yi)部分鉬可(ke)提高鋼的高溫強(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。