從圖9.15和表9.2可看出，馬氏體(ti)不(bu)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(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)所含(han)主要(yao)元(yuan)素(su)是鉻、鐵和碳，其相(xiang)對含(han)量(liang)決定了鋼(gang)的(de)組(zu)織(zhi)類(lei)別(bie)，如圖9.15所示。

  鉻(ge)(ge)是(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)(yuan)素(su)，為(wei)了得到可淬火的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)(ge)不銹鋼，鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)調整(zheng)是(shi)受(shou)限制(zhi)的(de)(de)(de)(de)。不銹鋼要求具(ju)有(you)良好(hao)不銹性(xing)的(de)(de)(de)(de)最低(di)鉻(ge)(ge)含量約為(wei)12％，為(wei)了能(neng)得到穩定的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相區(qu)，必須向Fe-Cr二元(yuan)(yuan)合金(jin)中(zhong)(zhong)加入奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)(yuan)素(su)，碳和氮是(shi)價廉且有(you)效的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)。在(zai)Fe-Cr-C三(san)元(yuan)(yuan)系中(zhong)(zhong)，鉻(ge)(ge)含量超過20％時，無論碳含量如何均(jun)不能(neng)得到單一的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織（圖(tu)2.34），因此(ci)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含量均(jun)低(di)于20％。

 鉻(ge)提(ti)高(gao)Fe-C合金的(de)淬(cui)透性，使其過冷奧(ao)氏(shi)體轉變曲線右移，具(ju)有空冷淬(cui)硬(ying)的(de)能力。圖9.16為(wei)Cr13型不銹鋼的(de)過冷奧(ao)氏(shi)體等溫轉變曲線。碳含量增加(jia)時，穩定性進一步提(ti)高(gao)。形狀(zhuang)復雜的(de)零(ling)件可(ke)分(fen)散地(di)在空氣中冷卻或鼓風冷卻，此時淬(cui)火溫度取上限(xian)，尺寸(cun)較(jiao)大(da)的(de)零(ling)件可(ke)采用油(you)冷淬(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。

 在酸性水溶(rong)液中(zhong)，鉻對鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性與(yu)介質性質有關(guan)。在氧化性介質中(zhong)，隨鉻含量的(de)(de)提高，鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性增加，這與(yu)鉻能(neng)促(cu)使生(sheng)成一(yi)層鉻的(de)(de)氧化物保(bao)護膜有關(guan)。在稀硝酸中(zhong)，鉻含量為17％～18％時(shi)，能(neng)得到滿意的(de)(de)耐(nai)蝕性。在還原性介質中(zhong)，隨鉻含量的(de)(de)提高，鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性下降。

 在(zai)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)鉻(ge)(ge)不(bu)銹鋼中，碳是除(chu)鉻(ge)(ge)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)另一(yi)重(zhong)要元素，其奧氏體(ti)(ti)形成(cheng)能(neng)力為鎳的(de)(de)(de)(de)(de)30倍，微(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)氮也有相似的(de)(de)(de)(de)(de)作用。在(zai)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼中，碳含(han)量(liang)(liang)一(yi)般在(zai)0.1％～1.0％變(bian)動(dong)(dong)，視鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)而(er)定。圖9.18為碳對(dui)Fe-Cr合(he)金相圖（α＋r）／α相界的(de)(de)(de)(de)(de)影響。圖9.19為氮對(dui)Fe-Cr合(he)金相圖（α＋y）/ α相界的(de)(de)(de)(de)(de)影響。碳和氮使Fe-Cr合(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)y /（α＋y）相界向右移動(dong)(dong)，使鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)不(bu)小于12％的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金既(ji)具(ju)有不(bu)銹性(xing)，又能(neng)通過(guo)淬(cui)火進行強化。在(zai)給定的(de)(de)(de)(de)(de)碳含(han)量(liang)(liang)情況下，合(he)金中的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)是受到限制的(de)(de)(de)(de)(de)。如果鉻(ge)(ge)超過(guo)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)，將(jiang)形成(cheng)單(dan)相的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)組織而(er)不(bu)能(neng)進行淬(cui)火。

 圖(tu)9.20和圖(tu)9.21為不(bu)同鉻(ge)含量(liang)時的(de)Fe-Cr-C三元系垂直截面圖(tu)。隨(sui)鉻(ge)含量(liang)的(de)增加，共(gong)析點S左移(yi)，共(gong)析轉變的(de)溫度區間升高，轉變區間變寬(kuan)。

 根據圖9.21，當鉻含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)18％，碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)低于(yu)0.08％時(shi)(shi)(shi)(shi)，加熱(re)直至熔(rong)點，不出(chu)現(xian)α→γ和γ→8轉(zhuan)(zhuan)變(bian)，屬于(yu)鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)0.08％～0.22％時(shi)(shi)(shi)(shi)，加熱(re)后只有(you)部分鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)可(ke)(ke)以轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)，淬(cui)火后可(ke)(ke)得到(dao)鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)十(shi)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，屬于(yu)半鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)大于(yu)0.22％時(shi)(shi)(shi)(shi)，加熱(re)后可(ke)(ke)以得到(dao)奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)或奧氏(shi)體(ti)(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)(tan)化(hua)物，淬(cui)火后可(ke)(ke)以得到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)或馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)(tan)化(hua)物，屬于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鋼，加熱(re)時(shi)(shi)(shi)(shi)含(han)(han)鉻的碳(tan)(tan)化(hua)物溶(rong)解(jie)緩慢。

為(wei)改善(shan)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鉻不銹鋼(gang)的綜合性能(neng)，可(ke)以添(tian)加鎳(nie)，鎳(nie)是擴(kuo)大γ相(xiang)區的元素。在含(han)16％～18％Cr的條(tiao)件下，加入2％Ni對擴(kuo)大γ相(xiang)區有明顯效果（圖(tu)9.22），即使(shi)碳(tan)(tan)含(han)量很低，單一的鐵素體(ti)(ti)組(zu)(zu)織也將消(xiao)失，加熱(re)時出(chu)現(xian)混(hun)合的a＋y組(zu)(zu)織，使(shi)合金具有部分淬(cui)(cui)火(huo)能(neng)力。含(han)碳(tan)(tan)0.2％時，加熱(re)可(ke)以完全轉(zhuan)變為(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)得到完全的馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織，從而(er)改善(shan)鋼(gang)的力學性能(neng)。

 鎳(nie)能(neng)明(ming)顯地改善(shan)Cr13型(xing)馬氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐氣蝕性能(neng)，含2％Ni的(de)(de)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐氣蝕性能(neng)較含1％Ni的(de)(de)鋼(gang)(gang)約提高3倍。

 錳(meng)在這(zhe)類鋼(gang)中（易切(qie)削鋼(gang)除外(wai)）含量不超過1％，對鋼(gang)的性能沒有影響。

 硅在(zai)這(zhe)類鋼中(zhong)的含量(liang)不(bu)超過1％，每增加1％Si可(ke)使Ac1提高45～50℃。硅是縮小(xiao)γ相區(qu)的元素，提高硅含量(liang)將(jiang)促進鐵素體的形(xing)成，影響鋼的淬硬能力。

 鉬是鐵素(su)體形成(cheng)元素(su)，在馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼中的(de)加(jia)入量(liang)一(yi)般不(bu)超過1％。鉬可改善這類鋼的(de)耐蝕性，可增強鋼的(de)二(er)次(ci)硬(ying)化(hua)能力，溶于基體的(de)一(yi)部分鉬可提高鋼的(de)高溫(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。