從圖9.15和表9.2可看出，馬氏體不銹(xiu)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(ti)不銹(xiu)鋼(gang)所(suo)含主要元素(su)是鉻、鐵和碳，其相(xiang)對含量決(jue)定了鋼(gang)的(de)組織類別，如圖9.15所(suo)示。
鉻(ge)(ge)是鐵素體(ti)形成(cheng)元素，為了得到可淬火的(de)馬氏體(ti)鉻(ge)(ge)不(bu)銹鋼，鉻(ge)(ge)的(de)調整是受限制的(de)。不(bu)銹鋼要求具有(you)良好不(bu)銹性的(de)最低(di)鉻(ge)(ge)含量(liang)約為12％，為了能(neng)得到穩定的(de)奧(ao)氏體(ti)相區，必須向Fe-Cr二元合(he)金中(zhong)加入奧(ao)氏體(ti)形成(cheng)元素，碳(tan)和氮是價廉且有(you)效的(de)元素。在Fe-Cr-C三元系中(zhong)，鉻(ge)(ge)含量(liang)超過20％時，無論碳(tan)含量(liang)如何均(jun)不(bu)能(neng)得到單一的(de)奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)（圖2.34），因此馬氏體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)含量(liang)均(jun)低(di)于20％。
鉻提高(gao)(gao)Fe-C合金的(de)淬透性(xing)，使其過(guo)冷奧氏(shi)體轉(zhuan)變曲線(xian)右移，具有空冷淬硬的(de)能(neng)力。圖9.16為Cr13型不銹鋼(gang)的(de)過(guo)冷奧氏(shi)體等溫轉(zhuan)變曲線(xian)。碳含量增加(jia)時(shi)，穩定性(xing)進一步提高(gao)(gao)。形狀(zhuang)復雜的(de)零件可分(fen)散地在空氣中冷卻或鼓風冷卻，此時(shi)淬火溫度取上限，尺(chi)寸較大的(de)零件可采(cai)用油冷淬火。
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。
在酸性(xing)(xing)(xing)水(shui)溶液(ye)中(zhong)，鉻(ge)對鋼(gang)的耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)與(yu)介(jie)質性(xing)(xing)(xing)質有關。在氧化性(xing)(xing)(xing)介(jie)質中(zhong)，隨鉻(ge)含量(liang)的提高(gao)，鋼(gang)的耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)增(zeng)加，這與(yu)鉻(ge)能促使生成一層鉻(ge)的氧化物保護(hu)膜有關。在稀硝(xiao)酸中(zhong)，鉻(ge)含量(liang)為17％～18％時(shi)，能得到滿意的耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)。在還原性(xing)(xing)(xing)介(jie)質中(zhong)，隨鉻(ge)含量(liang)的提高(gao)，鋼(gang)的耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)下降。
在馬氏(shi)體鉻(ge)(ge)不(bu)銹鋼中，碳(tan)是除鉻(ge)(ge)外的(de)(de)(de)另一(yi)重要(yao)元素(su)，其(qi)奧氏(shi)體形成能力為鎳的(de)(de)(de)30倍，微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)氮(dan)也有相似的(de)(de)(de)作用。在馬氏(shi)體不(bu)銹鋼中，碳(tan)含(han)量(liang)(liang)一(yi)般(ban)在0.1％～1.0％變動，視鋼中的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)而定。圖9.18為碳(tan)對(dui)Fe-Cr合(he)金(jin)相圖（α＋r）／α相界(jie)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。圖9.19為氮(dan)對(dui)Fe-Cr合(he)金(jin)相圖（α＋y）/ α相界(jie)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。碳(tan)和氮(dan)使(shi)Fe-Cr合(he)金(jin)的(de)(de)(de)y /（α＋y）相界(jie)向右(you)移動，使(shi)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)不(bu)小于12％的(de)(de)(de)合(he)金(jin)既(ji)具有不(bu)銹性，又能通過淬火(huo)進(jin)行強化(hua)。在給定的(de)(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)情況下，合(he)金(jin)中的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)是受到限(xian)制的(de)(de)(de)。如果鉻(ge)(ge)超過一(yi)定的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)，將形成單相的(de)(de)(de)鐵素(su)體組織(zhi)而不(bu)能進(jin)行淬火(huo)。
圖9.20和圖9.21為不同鉻含量時的(de)Fe-Cr-C三元系垂直(zhi)截面圖。隨(sui)鉻含量的(de)增加，共析(xi)(xi)點(dian)S左(zuo)移，共析(xi)(xi)轉變的(de)溫度區間(jian)(jian)升高，轉變區間(jian)(jian)變寬。
根據圖9.21，當鉻含(han)(han)量(liang)為(wei)18％，碳含(han)(han)量(liang)低于(yu)(yu)0.08％時(shi)，加熱(re)直至熔點，不出現α→γ和γ→8轉(zhuan)變，屬(shu)(shu)于(yu)(yu)鐵素體(ti)(ti)(ti)鋼；在碳含(han)(han)量(liang)為(wei)0.08％～0.22％時(shi)，加熱(re)后(hou)只有部(bu)分鐵素體(ti)(ti)(ti)可(ke)以轉(zhuan)變為(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，淬火后(hou)可(ke)得到(dao)鐵素體(ti)(ti)(ti)十馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的組(zu)織(zhi)，屬(shu)(shu)于(yu)(yu)半鐵素體(ti)(ti)(ti)鋼；在碳含(han)(han)量(liang)大于(yu)(yu)0.22％時(shi)，加熱(re)后(hou)可(ke)以得到(dao)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)或奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十未(wei)溶碳化(hua)物(wu)，淬火后(hou)可(ke)以得到(dao)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)或馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十未(wei)溶碳化(hua)物(wu)，屬(shu)(shu)于(yu)(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼，加熱(re)時(shi)含(han)(han)鉻的碳化(hua)物(wu)溶解緩慢。
為(wei)改(gai)善馬氏(shi)(shi)體鉻(ge)不銹鋼的(de)(de)綜合(he)性(xing)能(neng)，可(ke)以(yi)添(tian)加(jia)(jia)鎳，鎳是(shi)擴(kuo)大(da)γ相區的(de)(de)元素。在(zai)含(han)16％～18％Cr的(de)(de)條件下，加(jia)(jia)入2％Ni對擴(kuo)大(da)γ相區有明顯效(xiao)果(guo)（圖(tu)9.22），即使(shi)碳(tan)含(han)量(liang)很低，單一的(de)(de)鐵(tie)素體組(zu)(zu)織(zhi)也將消失，加(jia)(jia)熱時出現混(hun)合(he)的(de)(de)a＋y組(zu)(zu)織(zhi)，使(shi)合(he)金具有部分淬(cui)火能(neng)力。含(han)碳(tan)0.2％時，加(jia)(jia)熱可(ke)以(yi)完全轉(zhuan)變為(wei)奧氏(shi)(shi)體，淬(cui)火后(hou)得(de)到(dao)完全的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體組(zu)(zu)織(zhi)，從而改(gai)善鋼的(de)(de)力學性(xing)能(neng)。
鎳能(neng)明顯地改善(shan)Cr13型馬氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐氣(qi)蝕性能(neng)，含(han)2％Ni的(de)鋼(gang)的(de)耐氣(qi)蝕性能(neng)較(jiao)含(han)1％Ni的(de)鋼(gang)約提高3倍。
錳(meng)在(zai)這類(lei)鋼(gang)中（易切削鋼(gang)除(chu)外）含量不超過1％，對鋼(gang)的(de)性能沒有影響(xiang)。
硅在這類鋼中(zhong)的含量不超過(guo)1％，每增加1％Si可使Ac1提高45～50℃。硅是(shi)縮小γ相(xiang)區的元素，提高硅含量將促進鐵素體的形成，影(ying)響鋼的淬硬能力。
鉬是鐵素體(ti)(ti)形(xing)成元素，在(zai)馬氏體(ti)(ti)不銹鋼中(zhong)的(de)(de)加入量一般不超過1％。鉬可(ke)改善(shan)這類(lei)鋼的(de)(de)耐蝕性，可(ke)增強鋼的(de)(de)二(er)次硬化能力，溶于基體(ti)(ti)的(de)(de)一部分鉬可(ke)提高(gao)(gao)鋼的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)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，可以完全消除點蝕傾向。
