從圖9.15和表9.2可看出，馬(ma)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(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(zhu)要元素(su)是(shi)鉻、鐵和碳，其相對含量決(jue)定(ding)了(le)鋼的組織類別，如圖9.15所示。
鉻是鐵素體形(xing)成元(yuan)(yuan)素，為(wei)(wei)了得(de)到(dao)可淬火的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體鉻不銹(xiu)(xiu)鋼，鉻的(de)(de)調整是受限制的(de)(de)。不銹(xiu)(xiu)鋼要(yao)求具有(you)良好不銹(xiu)(xiu)性的(de)(de)最低(di)鉻含(han)量約(yue)為(wei)(wei)12％，為(wei)(wei)了能得(de)到(dao)穩(wen)定的(de)(de)奧氏(shi)體相區，必須向Fe-Cr二元(yuan)(yuan)合(he)金中(zhong)加入(ru)奧氏(shi)體形(xing)成元(yuan)(yuan)素，碳(tan)和氮是價(jia)廉且有(you)效的(de)(de)元(yuan)(yuan)素。在Fe-Cr-C三元(yuan)(yuan)系中(zhong)，鉻含(han)量超過20％時，無論碳(tan)含(han)量如何(he)均不能得(de)到(dao)單一(yi)的(de)(de)奧氏(shi)體組織(zhi)（圖(tu)2.34），因此馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)鉻含(han)量均低(di)于20％。
鉻提(ti)高(gao)Fe-C合金(jin)的淬(cui)透性(xing)，使其過(guo)冷(leng)(leng)奧(ao)氏體轉(zhuan)變曲(qu)線(xian)(xian)右移，具有(you)空(kong)冷(leng)(leng)淬(cui)硬的能力。圖9.16為Cr13型(xing)不(bu)銹鋼的過(guo)冷(leng)(leng)奧(ao)氏體等溫(wen)轉(zhuan)變曲(qu)線(xian)(xian)。碳含量增加(jia)時，穩(wen)定性(xing)進一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)。形狀復(fu)雜的零件(jian)可(ke)分散地在空(kong)氣中冷(leng)(leng)卻或(huo)鼓風冷(leng)(leng)卻，此(ci)時淬(cui)火溫(wen)度取上限，尺寸較大的零件(jian)可(ke)采(cai)用(yong)油冷(leng)(leng)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(zai)(zai)酸(suan)(suan)性水(shui)溶液中，鉻對鋼的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性與介質(zhi)(zhi)性質(zhi)(zhi)有關(guan)。在(zai)(zai)氧化性介質(zhi)(zhi)中，隨(sui)鉻含量(liang)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)，鋼的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性增加，這與鉻能促(cu)使(shi)生成一層鉻的(de)(de)(de)(de)氧化物保護膜有關(guan)。在(zai)(zai)稀硝酸(suan)(suan)中，鉻含量(liang)為17％～18％時(shi)，能得到滿意的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性。在(zai)(zai)還原性介質(zhi)(zhi)中，隨(sui)鉻含量(liang)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)，鋼的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性下(xia)降。
在(zai)(zai)馬(ma)(ma)氏體(ti)鉻(ge)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)，碳是除(chu)鉻(ge)外的(de)另一(yi)重要元(yuan)素，其(qi)奧氏體(ti)形成能(neng)力為(wei)(wei)鎳的(de)30倍，微(wei)量(liang)的(de)氮(dan)也(ye)有相似(si)的(de)作(zuo)用。在(zai)(zai)馬(ma)(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)，碳含(han)量(liang)一(yi)般在(zai)(zai)0.1％～1.0％變動，視(shi)鋼(gang)中(zhong)的(de)鉻(ge)含(han)量(liang)而定。圖(tu)9.18為(wei)(wei)碳對Fe-Cr合(he)(he)金(jin)相圖(tu)（α＋r）／α相界的(de)影響。圖(tu)9.19為(wei)(wei)氮(dan)對Fe-Cr合(he)(he)金(jin)相圖(tu)（α＋y）/ α相界的(de)影響。碳和氮(dan)使Fe-Cr合(he)(he)金(jin)的(de)y /（α＋y）相界向右移動，使鉻(ge)含(han)量(liang)不(bu)小于12％的(de)合(he)(he)金(jin)既具有不(bu)銹性，又能(neng)通過淬(cui)火(huo)進(jin)行(xing)強化。在(zai)(zai)給(gei)定的(de)碳含(han)量(liang)情況下，合(he)(he)金(jin)中(zhong)的(de)鉻(ge)含(han)量(liang)是受到限制的(de)。如果鉻(ge)超過一(yi)定的(de)含(han)量(liang)，將形成單相的(de)鐵(tie)素體(ti)組(zu)織而不(bu)能(neng)進(jin)行(xing)淬(cui)火(huo)。
圖9.20和(he)圖9.21為不同鉻(ge)含量(liang)時的Fe-Cr-C三(san)元系垂直截(jie)面圖。隨鉻(ge)含量(liang)的增加，共析點(dian)S左(zuo)移，共析轉變的溫度區間升高，轉變區間變寬。
根(gen)據圖9.21，當(dang)鉻(ge)含(han)量為(wei)(wei)18％，碳(tan)含(han)量低于0.08％時，加熱直至熔點(dian)，不出現α→γ和γ→8轉變，屬于鐵(tie)素體(ti)鋼(gang)；在碳(tan)含(han)量為(wei)(wei)0.08％～0.22％時，加熱后(hou)只有部分鐵(tie)素體(ti)可以轉變為(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti)，淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)可得到(dao)鐵(tie)素體(ti)十(shi)馬(ma)氏(shi)體(ti)的組織，屬于半鐵(tie)素體(ti)鋼(gang)；在碳(tan)含(han)量大(da)于0.22％時，加熱后(hou)可以得到(dao)奧氏(shi)體(ti)組織或奧氏(shi)體(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)化物(wu)(wu)，淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)可以得到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)組織或馬(ma)氏(shi)體(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)化物(wu)(wu)，屬于馬(ma)氏(shi)體(ti)鋼(gang)，加熱時含(han)鉻(ge)的碳(tan)化物(wu)(wu)溶(rong)解緩慢。
為(wei)改(gai)善馬氏體(ti)(ti)鉻不銹鋼的(de)綜合性(xing)能，可以添(tian)加鎳，鎳是(shi)擴大γ相(xiang)區的(de)元(yuan)素(su)。在含16％～18％Cr的(de)條件下，加入2％Ni對擴大γ相(xiang)區有(you)明顯效果(guo)（圖9.22），即使(shi)碳含量很低(di)，單一的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)組織也將消失，加熱(re)時(shi)(shi)出(chu)現(xian)混合的(de)a＋y組織，使(shi)合金具有(you)部分淬(cui)(cui)火(huo)能力(li)。含碳0.2％時(shi)(shi)，加熱(re)可以完全轉變為(wei)奧氏體(ti)(ti)，淬(cui)(cui)火(huo)后得到(dao)完全的(de)馬氏體(ti)(ti)組織，從而改(gai)善鋼的(de)力(li)學性(xing)能。
鎳能(neng)明顯地改(gai)善Cr13型馬氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)的耐氣(qi)蝕(shi)性能(neng)，含(han)2％Ni的鋼(gang)(gang)的耐氣(qi)蝕(shi)性能(neng)較含(han)1％Ni的鋼(gang)(gang)約提高(gao)3倍。
錳在這類鋼中(zhong)（易(yi)切削鋼除外(wai)）含量不超過1％，對鋼的性(xing)能沒有影響(xiang)。
硅在這類鋼中(zhong)的(de)(de)含(han)量(liang)不超過1％，每增加(jia)1％Si可使(shi)Ac1提(ti)高(gao)45～50℃。硅是縮小(xiao)γ相區的(de)(de)元(yuan)素，提(ti)高(gao)硅含(han)量(liang)將促進(jin)鐵素體的(de)(de)形(xing)成，影響(xiang)鋼的(de)(de)淬硬能力。
鉬(mu)是(shi)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)形成元素(su)(su)，在(zai)馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)中的(de)加入量一般不(bu)超過1％。鉬(mu)可(ke)改(gai)善這類鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性，可(ke)增強鋼(gang)的(de)二(er)次(ci)硬(ying)化(hua)能(neng)力，溶于(yu)基體(ti)(ti)的(de)一部分(fen)鉬(mu)可(ke)提高鋼(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，可以完全消除點蝕傾向。
