從圖9.15和表9.2可看出，馬氏(shi)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。
馬氏體不銹鋼所含(han)(han)主要元素是鉻、鐵和碳，其相對含(han)(han)量(liang)決(jue)定了鋼的組織類別，如圖9.15所示。
鉻(ge)是鐵(tie)素體(ti)形成元(yuan)素，為了(le)(le)得(de)到可(ke)淬火的(de)馬氏體(ti)鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼，鉻(ge)的(de)調整是受(shou)限制的(de)。不(bu)銹(xiu)鋼要求具(ju)有良好不(bu)銹(xiu)性的(de)最低鉻(ge)含量(liang)約為12％，為了(le)(le)能得(de)到穩定的(de)奧(ao)氏體(ti)相區(qu)，必須向Fe-Cr二(er)元(yuan)合金中加入奧(ao)氏體(ti)形成元(yuan)素，碳(tan)和氮(dan)是價廉且有效(xiao)的(de)元(yuan)素。在(zai)Fe-Cr-C三(san)元(yuan)系(xi)中，鉻(ge)含量(liang)超過20％時，無論(lun)碳(tan)含量(liang)如何均(jun)不(bu)能得(de)到單一的(de)奧(ao)氏體(ti)組織（圖2.34），因此馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中的(de)鉻(ge)含量(liang)均(jun)低于20％。
鉻提高Fe-C合金的淬透性，使其(qi)過冷(leng)(leng)(leng)奧氏體轉變(bian)曲線(xian)右(you)移，具有空冷(leng)(leng)(leng)淬硬的能力。圖(tu)9.16為Cr13型(xing)不(bu)銹鋼的過冷(leng)(leng)(leng)奧氏體等溫(wen)轉變(bian)曲線(xian)。碳含(han)量(liang)增加(jia)時(shi)，穩定(ding)性進一步(bu)提高。形狀復雜的零件可分散地在空氣中冷(leng)(leng)(leng)卻(que)或鼓(gu)風冷(leng)(leng)(leng)卻(que)，此時(shi)淬火溫(wen)度取上限(xian)，尺寸較(jiao)大的零件可采(cai)用油冷(leng)(leng)(leng)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(zai)酸(suan)性(xing)(xing)水溶液中，鉻(ge)(ge)對鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)與(yu)介質(zhi)(zhi)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)有(you)關(guan)。在(zai)氧化(hua)性(xing)(xing)介質(zhi)(zhi)中，隨(sui)(sui)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)的(de)提高，鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)增加，這與(yu)鉻(ge)(ge)能促使生成一層鉻(ge)(ge)的(de)氧化(hua)物保護膜有(you)關(guan)。在(zai)稀硝酸(suan)中，鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)為17％～18％時(shi)，能得(de)到滿意的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)。在(zai)還原性(xing)(xing)介質(zhi)(zhi)中，隨(sui)(sui)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)的(de)提高，鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)下降。
在馬氏體鉻不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，碳(tan)是除鉻外的(de)另一重(zhong)要元素(su)(su)，其奧氏體形成能(neng)力為(wei)鎳的(de)30倍(bei)，微量(liang)的(de)氮(dan)(dan)也有(you)(you)相(xiang)(xiang)似的(de)作用。在馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，碳(tan)含(han)量(liang)一般在0.1％～1.0％變(bian)動，視(shi)鋼(gang)中(zhong)的(de)鉻含(han)量(liang)而定。圖(tu)(tu)9.18為(wei)碳(tan)對(dui)(dui)Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)圖(tu)(tu)（α＋r）／α相(xiang)(xiang)界(jie)的(de)影響(xiang)。圖(tu)(tu)9.19為(wei)氮(dan)(dan)對(dui)(dui)Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)圖(tu)(tu)（α＋y）/ α相(xiang)(xiang)界(jie)的(de)影響(xiang)。碳(tan)和(he)氮(dan)(dan)使Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)的(de)y /（α＋y）相(xiang)(xiang)界(jie)向右(you)移(yi)動，使鉻含(han)量(liang)不(bu)小于12％的(de)合(he)金(jin)(jin)既具(ju)有(you)(you)不(bu)銹(xiu)性，又能(neng)通過淬火進行強化。在給定的(de)碳(tan)含(han)量(liang)情況(kuang)下(xia)，合(he)金(jin)(jin)中(zhong)的(de)鉻含(han)量(liang)是受到限制的(de)。如果鉻超過一定的(de)含(han)量(liang)，將形成單相(xiang)(xiang)的(de)鐵素(su)(su)體組織而不(bu)能(neng)進行淬火。
圖(tu)9.20和圖(tu)9.21為(wei)不同鉻含(han)量時的Fe-Cr-C三元系垂直截面圖(tu)。隨(sui)鉻含(han)量的增加，共(gong)析(xi)點S左移，共(gong)析(xi)轉變(bian)的溫(wen)度(du)區間(jian)升(sheng)高，轉變(bian)區間(jian)變(bian)寬(kuan)。
根據圖(tu)9.21，當鉻(ge)含(han)量為(wei)18％，碳(tan)含(han)量低于0.08％時(shi)，加(jia)熱(re)直(zhi)至熔點(dian)，不出現α→γ和(he)γ→8轉變，屬于鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)；在碳(tan)含(han)量為(wei)0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后(hou)只有部分鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)可以轉變為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，淬火(huo)后(hou)可得(de)到鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)十(shi)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)組(zu)織，屬于半鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)；在碳(tan)含(han)量大于0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后(hou)可以得(de)到奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織或奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)十(shi)未(wei)溶碳(tan)化(hua)(hua)物，淬火(huo)后(hou)可以得(de)到馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織或馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)十(shi)未(wei)溶碳(tan)化(hua)(hua)物，屬于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)，加(jia)熱(re)時(shi)含(han)鉻(ge)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物溶解緩(huan)慢。
為改善馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不銹鋼的綜合性能(neng)，可以(yi)(yi)添加(jia)鎳，鎳是擴(kuo)大γ相區的元素(su)。在含16％～18％Cr的條件下，加(jia)入2％Ni對(dui)擴(kuo)大γ相區有明顯效果（圖9.22），即使碳含量(liang)很低，單一(yi)的鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織也將消失，加(jia)熱時出現(xian)混合的a＋y組(zu)(zu)織，使合金具有部分(fen)淬火(huo)(huo)能(neng)力(li)。含碳0.2％時，加(jia)熱可以(yi)(yi)完全轉變為奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，淬火(huo)(huo)后得到完全的馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織，從(cong)而改善鋼的力(li)學性能(neng)。
鎳能明顯(xian)地改善Cr13型馬氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)(de)耐氣(qi)蝕性(xing)能，含2％Ni的(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)耐氣(qi)蝕性(xing)能較含1％Ni的(de)(de)鋼(gang)約提高3倍(bei)。
錳在這類鋼(gang)中（易(yi)切削鋼(gang)除(chu)外）含量不超過(guo)1％，對鋼(gang)的性能沒(mei)有影響。
硅(gui)在這類鋼中的含量(liang)不超過1％，每增(zeng)加1％Si可使Ac1提高(gao)45～50℃。硅(gui)是縮小γ相區(qu)的元素(su)(su)，提高(gao)硅(gui)含量(liang)將促進鐵素(su)(su)體的形成(cheng)，影響鋼的淬硬(ying)能力。
鉬(mu)是鐵素(su)體形(xing)成元素(su)，在馬(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)中的(de)加入量(liang)一般不超過1％。鉬(mu)可改善這類鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性，可增(zeng)強鋼(gang)(gang)的(de)二(er)次(ci)硬化(hua)能力(li)，溶(rong)于基體的(de)一部(bu)分鉬(mu)可提高鋼(gang)(gang)的(de)高溫強度。
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(dian)蝕傾向。
