從圖9.15和表9.2可看出，馬氏(shi)體不銹鋼為鉻含量為11.5％～19.0％的低、中、高碳鋼。馬氏體不(bu)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。

 馬氏體不銹鋼所含主要元素是鉻、鐵(tie)和(he)碳，其相(xiang)對含量決定(ding)了鋼的(de)組織類別，如圖9.15所示(shi)。

  鉻(ge)(ge)(ge)是(shi)鐵素(su)(su)體形(xing)成元(yuan)素(su)(su)，為(wei)了得到(dao)可淬火的(de)(de)馬(ma)氏體鉻(ge)(ge)(ge)不銹鋼，鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)調(diao)整(zheng)是(shi)受限制的(de)(de)。不銹鋼要求具有(you)良(liang)好不銹性(xing)的(de)(de)最低鉻(ge)(ge)(ge)含量(liang)約(yue)為(wei)12％，為(wei)了能(neng)得到(dao)穩定(ding)的(de)(de)奧(ao)氏體相(xiang)區，必(bi)須向(xiang)Fe-Cr二元(yuan)合金中加(jia)入奧(ao)氏體形(xing)成元(yuan)素(su)(su)，碳(tan)和(he)氮是(shi)價廉且有(you)效(xiao)的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)。在Fe-Cr-C三元(yuan)系中，鉻(ge)(ge)(ge)含量(liang)超過20％時，無論碳(tan)含量(liang)如何均(jun)不能(neng)得到(dao)單一的(de)(de)奧(ao)氏體組(zu)織（圖2.34），因(yin)此馬(ma)氏體不銹鋼中的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含量(liang)均(jun)低于20％。

 鉻提高(gao)Fe-C合金的(de)淬透性(xing)，使其過冷奧氏(shi)體轉變曲(qu)線右移，具有空(kong)冷淬硬的(de)能力。圖9.16為Cr13型不(bu)銹鋼(gang)的(de)過冷奧氏(shi)體等溫轉變曲(qu)線。碳含量(liang)增加(jia)時，穩定性(xing)進一步提高(gao)。形(xing)狀復(fu)雜(za)的(de)零件可分(fen)散地在空(kong)氣中冷卻(que)或(huo)鼓風(feng)冷卻(que)，此時淬火溫度取上限(xian)，尺(chi)寸較(jiao)大的(de)零件可采用油冷淬火。

 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。

 在酸性水溶(rong)液(ye)中，鉻(ge)(ge)對(dui)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性與介(jie)質性質有(you)關。在氧化性介(jie)質中，隨鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)的(de)(de)提(ti)高(gao)，鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性增加，這與鉻(ge)(ge)能促使生成一(yi)層鉻(ge)(ge)的(de)(de)氧化物(wu)保護膜有(you)關。在稀硝(xiao)酸中，鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)為17％～18％時，能得到滿意(yi)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性。在還(huan)原(yuan)性介(jie)質中，隨鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)的(de)(de)提(ti)高(gao)，鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性下降(jiang)。

 在(zai)馬氏(shi)(shi)(shi)體鉻(ge)(ge)(ge)不銹(xiu)鋼中(zhong)，碳(tan)是除鉻(ge)(ge)(ge)外的(de)另一重要元素(su)，其(qi)奧氏(shi)(shi)(shi)體形(xing)成(cheng)能力(li)為(wei)鎳(nie)的(de)30倍(bei)，微量(liang)的(de)氮也(ye)有相(xiang)似的(de)作用。在(zai)馬氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼中(zhong)，碳(tan)含(han)(han)量(liang)一般(ban)在(zai)0.1％～1.0％變動，視鋼中(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)而定(ding)。圖(tu)9.18為(wei)碳(tan)對Fe-Cr合金(jin)相(xiang)圖(tu)（α＋r）／α相(xiang)界的(de)影響(xiang)。圖(tu)9.19為(wei)氮對Fe-Cr合金(jin)相(xiang)圖(tu)（α＋y）/ α相(xiang)界的(de)影響(xiang)。碳(tan)和氮使Fe-Cr合金(jin)的(de)y /（α＋y）相(xiang)界向右移動，使鉻(ge)(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)不小(xiao)于(yu)12％的(de)合金(jin)既具有不銹(xiu)性，又能通過淬火(huo)進行(xing)強化。在(zai)給定(ding)的(de)碳(tan)含(han)(han)量(liang)情況下，合金(jin)中(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)是受(shou)到限(xian)制的(de)。如果鉻(ge)(ge)(ge)超(chao)過一定(ding)的(de)含(han)(han)量(liang)，將形(xing)成(cheng)單相(xiang)的(de)鐵素(su)體組織而不能進行(xing)淬火(huo)。

 圖9.20和圖9.21為不(bu)同(tong)鉻(ge)(ge)含(han)量時的(de)Fe-Cr-C三(san)元(yuan)系垂直(zhi)截面圖。隨鉻(ge)(ge)含(han)量的(de)增加，共(gong)析點(dian)S左移，共(gong)析轉變(bian)的(de)溫度區間(jian)升高，轉變(bian)區間(jian)變(bian)寬。

 根據圖9.21，當鉻含(han)(han)量(liang)為(wei)18％，碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)低于0.08％時(shi)(shi)，加(jia)熱直至熔點，不(bu)出現α→γ和(he)γ→8轉變，屬于鐵素體(ti)(ti)鋼；在碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)為(wei)0.08％～0.22％時(shi)(shi)，加(jia)熱后(hou)(hou)只有部分鐵素體(ti)(ti)可以(yi)(yi)轉變為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，淬火后(hou)(hou)可得(de)(de)到鐵素體(ti)(ti)十馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的組織(zhi)(zhi)，屬于半鐵素體(ti)(ti)鋼；在碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)大于0.22％時(shi)(shi)，加(jia)熱后(hou)(hou)可以(yi)(yi)得(de)(de)到奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)或奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)十未(wei)溶(rong)碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)，淬火后(hou)(hou)可以(yi)(yi)得(de)(de)到馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)或馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)十未(wei)溶(rong)碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)，屬于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鋼，加(jia)熱時(shi)(shi)含(han)(han)鉻的碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)溶(rong)解緩慢(man)。

為(wei)改善(shan)馬氏(shi)體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼的(de)綜(zong)合性能，可(ke)以添加鎳，鎳是擴(kuo)大γ相(xiang)區的(de)元素。在含16％～18％Cr的(de)條(tiao)件下，加入(ru)2％Ni對擴(kuo)大γ相(xiang)區有明顯效(xiao)果（圖9.22），即使碳含量很低，單一的(de)鐵素體(ti)組織也將消失，加熱時出現混(hun)合的(de)a＋y組織，使合金具(ju)有部分(fen)淬火能力。含碳0.2％時，加熱可(ke)以完全轉變(bian)為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)，淬火后得到完全的(de)馬氏(shi)體(ti)組織，從而(er)改善(shan)鋼的(de)力學性能。

 鎳能(neng)明(ming)顯地(di)改善Cr13型馬氏體不(bu)銹鋼的耐氣蝕性(xing)能(neng)，含(han)2％Ni的鋼的耐氣蝕性(xing)能(neng)較含(han)1％Ni的鋼約(yue)提高3倍。

 錳(meng)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(neng)沒有影響(xiang)。

 硅(gui)在這類鋼中的含量不超過1％，每(mei)增加1％Si可(ke)使Ac1提高(gao)45～50℃。硅(gui)是縮小γ相區的元素(su)，提高(gao)硅(gui)含量將(jiang)促進鐵素(su)體的形成，影響(xiang)鋼的淬硬(ying)能力。

 鉬(mu)(mu)是(shi)鐵素體形成元(yuan)素，在馬氏體不銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)加入量一般(ban)不超過(guo)1％。鉬(mu)(mu)可改(gai)善這類鋼的(de)(de)耐蝕(shi)性，可增強(qiang)鋼的(de)(de)二(er)次硬化能力，溶于基體的(de)(de)一部(bu)分鉬(mu)(mu)可提(ti)高鋼的(de)(de)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。