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(xiu)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(ti)不銹鋼所含主要元素(su)是鉻、鐵和碳，其相對含量(liang)決定了鋼的組(zu)織類別，如圖9.15所示。
鉻(ge)是(shi)(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su)，為了得到(dao)可淬火的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，鉻(ge)的(de)(de)調(diao)整是(shi)(shi)受限制的(de)(de)。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)要(yao)求具有良好不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)性的(de)(de)最低鉻(ge)含(han)(han)量約為12％，為了能(neng)得到(dao)穩定的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)區(qu)，必須向Fe-Cr二元合(he)金中加入奧(ao)氏體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su)，碳和(he)氮(dan)是(shi)(shi)價廉且有效的(de)(de)元素(su)。在Fe-Cr-C三(san)元系(xi)中，鉻(ge)含(han)(han)量超(chao)過20％時，無(wu)論碳含(han)(han)量如何均不(bu)(bu)能(neng)得到(dao)單一的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)組織（圖2.34），因此馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量均低于(yu)20％。
鉻提(ti)高Fe-C合(he)金的淬(cui)(cui)透性(xing)，使其(qi)過冷(leng)奧氏體轉(zhuan)變曲(qu)線右移(yi)，具(ju)有空冷(leng)淬(cui)(cui)硬的能力。圖(tu)9.16為Cr13型不(bu)銹鋼的過冷(leng)奧氏體等(deng)溫轉(zhuan)變曲(qu)線。碳含量增加時，穩定(ding)性(xing)進一步提(ti)高。形狀復(fu)雜的零件(jian)可(ke)分散(san)地在空氣中冷(leng)卻或鼓風(feng)冷(leng)卻，此時淬(cui)(cui)火溫度取上限，尺寸較(jiao)大(da)的零件(jian)可(ke)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。
在酸(suan)性(xing)水溶液中(zhong)(zhong)，鉻對鋼的(de)(de)耐蝕性(xing)與介質性(xing)質有(you)關。在氧化(hua)性(xing)介質中(zhong)(zhong)，隨鉻含量(liang)的(de)(de)提高，鋼的(de)(de)耐蝕性(xing)增加，這與鉻能(neng)促(cu)使(shi)生成一層鉻的(de)(de)氧化(hua)物保護膜(mo)有(you)關。在稀(xi)硝(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)，鉻含量(liang)為17％～18％時，能(neng)得到滿(man)意(yi)的(de)(de)耐蝕性(xing)。在還原性(xing)介質中(zhong)(zhong)，隨鉻含量(liang)的(de)(de)提高，鋼的(de)(de)耐蝕性(xing)下降。
在馬氏體鉻(ge)不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)，碳(tan)(tan)是(shi)除鉻(ge)外的(de)(de)(de)(de)(de)另一重要元素，其奧氏體形成(cheng)能(neng)力為(wei)鎳的(de)(de)(de)(de)(de)30倍，微量的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)也有相似的(de)(de)(de)(de)(de)作用。在馬氏體不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)，碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)量一般在0.1％～1.0％變動，視鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)(han)量而定(ding)(ding)。圖9.18為(wei)碳(tan)(tan)對Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)相圖（α＋r）／α相界的(de)(de)(de)(de)(de)影響。圖9.19為(wei)氮(dan)對Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)相圖（α＋y）/ α相界的(de)(de)(de)(de)(de)影響。碳(tan)(tan)和氮(dan)使(shi)Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)y /（α＋y）相界向右移動，使(shi)鉻(ge)含(han)(han)(han)量不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)12％的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)既具(ju)有不(bu)(bu)銹性，又能(neng)通(tong)過淬火(huo)進(jin)行強化。在給定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)量情況下，合(he)金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)(han)量是(shi)受到(dao)限制的(de)(de)(de)(de)(de)。如果鉻(ge)超過一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量，將形成(cheng)單相的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體組織而不(bu)(bu)能(neng)進(jin)行淬火(huo)。
圖(tu)9.20和圖(tu)9.21為不同(tong)鉻含量時的Fe-Cr-C三元系垂(chui)直截面圖(tu)。隨鉻含量的增加，共析(xi)點S左(zuo)移，共析(xi)轉變的溫度區間升高，轉變區間變寬。
根據圖9.21，當鉻(ge)含(han)量(liang)為18％，碳(tan)含(han)量(liang)低于(yu)0.08％時(shi)，加(jia)(jia)熱(re)(re)直至熔點，不出現α→γ和γ→8轉變，屬于(yu)鐵(tie)(tie)素體(ti)鋼；在碳(tan)含(han)量(liang)為0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)(jia)熱(re)(re)后只(zhi)有部分鐵(tie)(tie)素體(ti)可(ke)以(yi)轉變為奧氏體(ti)，淬(cui)火(huo)后可(ke)得到鐵(tie)(tie)素體(ti)十(shi)馬(ma)氏體(ti)的組織(zhi)，屬于(yu)半鐵(tie)(tie)素體(ti)鋼；在碳(tan)含(han)量(liang)大于(yu)0.22％時(shi)，加(jia)(jia)熱(re)(re)后可(ke)以(yi)得到奧氏體(ti)組織(zhi)或奧氏體(ti)十(shi)未(wei)溶碳(tan)化(hua)(hua)物，淬(cui)火(huo)后可(ke)以(yi)得到馬(ma)氏體(ti)組織(zhi)或馬(ma)氏體(ti)十(shi)未(wei)溶碳(tan)化(hua)(hua)物，屬于(yu)馬(ma)氏體(ti)鋼，加(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)含(han)鉻(ge)的碳(tan)化(hua)(hua)物溶解緩慢。
為改善(shan)馬氏體鉻不銹鋼(gang)的(de)(de)綜合性(xing)能，可以添(tian)加(jia)鎳(nie)(nie)，鎳(nie)(nie)是擴(kuo)大(da)γ相區的(de)(de)元素。在含(han)16％～18％Cr的(de)(de)條(tiao)件(jian)下，加(jia)入2％Ni對擴(kuo)大(da)γ相區有(you)明(ming)顯效果（圖9.22），即使碳含(han)量很低，單一的(de)(de)鐵素體組(zu)織(zhi)也將消失，加(jia)熱(re)(re)時出現混合的(de)(de)a＋y組(zu)織(zhi)，使合金(jin)具有(you)部分淬火能力(li)。含(han)碳0.2％時，加(jia)熱(re)(re)可以完全轉(zhuan)變為奧(ao)氏體，淬火后得到完全的(de)(de)馬氏體組(zu)織(zhi)，從而改善(shan)鋼(gang)的(de)(de)力(li)學性(xing)能。
鎳能(neng)明顯地改善Cr13型(xing)馬氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)耐(nai)氣蝕(shi)性能(neng)，含2％Ni的(de)鋼(gang)的(de)耐(nai)氣蝕(shi)性能(neng)較含1％Ni的(de)鋼(gang)約(yue)提高3倍。
錳在這類鋼(gang)中（易切削鋼(gang)除外(wai)）含量不超過1％，對(dui)鋼(gang)的性能沒有(you)影響。
硅(gui)在這類(lei)鋼中的(de)(de)含量不超(chao)過1％，每(mei)增加(jia)1％Si可(ke)使Ac1提高(gao)45～50℃。硅(gui)是縮(suo)小(xiao)γ相區的(de)(de)元素，提高(gao)硅(gui)含量將促進(jin)鐵素體的(de)(de)形(xing)成，影響鋼的(de)(de)淬(cui)硬能力。
鉬是鐵素體(ti)形成元素，在馬氏體(ti)不(bu)銹鋼中的(de)加(jia)入(ru)量一般(ban)不(bu)超(chao)過1％。鉬可改善這類鋼的(de)耐蝕性(xing)，可增強鋼的(de)二次硬化能力(li)，溶于基體(ti)的(de)一部分鉬可提高(gao)鋼的(de)高(gao)溫強度。
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(shi)傾向。
