不銹鋼的耐腐蝕性主要是因含有12％以上的鉻，并在鋼的表面形成氧化（或鈍化）膜所致。鐵-鉻二元相圖則是不銹(xiu)鋼(gang)的基礎（圖1-2-1）。鉻具有體心立方晶格結構，與α-Fe屬于同一晶型，點陣常數也接近，相互形成連續固溶體。在圖1-2-1 831℃至1394℃的溫度范圍內，靠近純鐵一邊，存在一個被封閉的y相區（或稱為高溫奧氏體穩定區域。所謂奧氏體，指鐵和其它元素形成的面心立方晶格結構的固溶體。通常對一般鋼是指碳和其它元素在y-Fe中的間隙固溶體）。在同廣闊（直至純鉻）的α相（鐵素體）區之間，存在一個窄的a和y雙相區域。

  馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)屬于既具有基本的耐蝕性，又能通過熱處理進行強化的不銹鋼。主要強化機理是奧氏體經淬火轉變為馬氏體組織。屬相變硬化。所謂馬氏體是指奧氏體通過無擴散型相變而轉變成的亞穩定相（具有鐵磁性，其硬度或強度主要由過飽和的碳含量決定）。隨鋼的成分和熱處理方法不同，有的還存在少量殘余奧氏體、鐵素體或珠光體。

  為(wei)獲得馬氏體(ti)組(zu)織，一個(ge)基本的(de)(de)(de)先(xian)決條(tiao)(tiao)件，就是在相(xiang)(xiang)圖(tu)中必(bi)須存在有奧氏體(ti)（y相(xiang)(xiang)）的(de)(de)(de)區域才有可(ke)能(neng)(neng)。對于(yu)無碳(tan)(tan)Fe-Cr二元(yuan)(yuan)合金平(ping)衡相(xiang)(xiang)圖(tu)而言，鉻(ge)含(han)量大于(yu)12％時，在所(suo)有溫(wen)度條(tiao)(tiao)件下均不存在奧氏體(ti)組(zu)織。而12％的(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量，一般是保證不銹鋼具有起碼的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性能(neng)(neng)所(suo)必(bi)需的(de)(de)(de)最低含(han)量。為(wei)克服上述矛(mao)盾(dun)，只有加入(ru)能(neng)(neng)改(gai)變相(xiang)(xiang)圖(tu)擴大γ相(xiang)(xiang)區的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素，主要是碳(tan)(tan)等，才能(neng)(neng)實現上述先(xian)決條(tiao)(tiao)件。

  隨著碳含量的增加，y相區邊界逐漸向高鉻方向擴展。Cr13型不銹鋼是不銹鋼發展最早的鉻系基礎鋼種。含碳很低的0Cr13鋼仍屬于鐵素體型不銹鋼。1Cr13鋼（約含0.1％C），因還有鐵素體相（即淬火后組織由馬氏體和鐵素體組成），屬半馬氏體型；含碳量為0.2～0.4％時，如2～4Cr13鋼則為馬氏體組織。

  鑒于碳(tan)(tan)對鋼(gang)的組(zu)織與(yu)性能的重大影(ying)響，馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)（鉻）不(bu)銹鋼(gang)習慣(guan)上可按碳(tan)(tan)含量(liang)（相(xiang)對比較）大體(ti)(ti)分為三類即低碳(tan)(tan)類（＜0.15％C）、中碳(tan)(tan)類（0.2～0.4％C）和高碳(tan)(tan)類（0.6～1.0％C）。如1Cr13鋼(gang)屬于馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的低碳(tan)(tan)類。

  馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼的強(qiang)度(du)(du)主(zhu)要取決于碳(tan)(tan)。隨著碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的增(zeng)加(jia)，其強(qiang)度(du)(du)、硬度(du)(du)和(he)耐(nai)磨性(xing)(xing)顯著提(ti)高，而(er)冷塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)及耐(nai)蝕性(xing)(xing)則(ze)下(xia)降。為改善耐(nai)蝕性(xing)(xing)能(neng)，可提(ti)高鉻(ge)(ge)(ge)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)，但(dan)(dan)受如下(xia)因素(su)制約：因為鉻(ge)(ge)(ge)屬于穩定鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)和(he)縮(suo)小（封閉）奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)y相(xiang)區(qu)的元素(su)，并阻礙從奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)溫度(du)(du)冷卻時(shi)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的轉變(bian)，所(suo)以提(ti)高鉻(ge)(ge)(ge)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)時(shi)，還需相(xiang)應(ying)提(ti)高碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)來擴大y相(xiang)區(qu)，才能(neng)獲得(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織；當(dang)碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)達0.6％時(shi)，純（單(dan)一(yi)）奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)y相(xiang)區(qu)最(zui)(zui)高鉻(ge)(ge)(ge)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)向右移動至最(zui)(zui)大值，可達18％左右。繼續增(zeng)加(jia)過多的碳(tan)(tan)，因形成碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)等不再擴大y相(xiang)區(qu)，但(dan)(dan)能(neng)提(ti)高耐(nai)磨性(xing)(xing)。因此，馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼一(yi)般含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)在12～18％之間，含(han)(han)(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)較高，在0.1～1.0％范(fan)圍內。

  另(ling)一類（或第(di)四類）為加有(you)少量鎳的(de)(de)馬氏體不(bu)銹鋼(gang)。鎳屬于穩定奧(ao)氏體和(he)擴(kuo)大（開啟）y相區的(de)(de)元素。加入2％Ni時就有(you)明顯效果(guo)。這(zhe)樣可以用(yong)(yong)鎳代碳，如通常(chang)使用(yong)(yong)的(de)(de)1Cr17Ni2高鉻馬氏體不(bu)銹鋼(gang)。因低碳、高鉻并加鎳，比(bi)一般(ban)馬氏體不(bu)銹鋼(gang)具有(you)更好的(de)(de)耐蝕(shi)性能和(he)強度與(yu)韌性的(de)(de)配合。

  馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的(de)熱處(chu)理對(dui)力學(xue)性能(neng)和耐(nai)蝕性能(neng)等有重要(yao)影響(xiang)。因此，根據不(bu)同的(de)使用(yong)要(yao)求，應(ying)選定相應(ying)適宜的(de)熱處(chu)理工藝制度。通常包括：在(zai)(zai)高溫(wen)奧氏(shi)體(ti)化(hua)溫(wen)度區間保溫(wen)，淬(cui)火形成馬氏(shi)體(ti)，在(zai)(zai)高溫(wen)淬(cui)火后，因存在(zai)(zai)內(nei)應(ying)力大和脆(cui)化(hua)等問題，還必(bi)須(xu)進行回火得到回火馬(ma)氏體(ti)(ti)，才能(neng)保證實(shi)用(yong)的(de)綜合性(xing)能(neng)。回火(huo)處(chu)理分為(wei)(wei)高溫(wen)回火(huo)（600～750℃范圍，以改(gai)善(shan)和(he)(he)(he)調整強度與韌(ren)性(xing)配(pei)合等綜合力學性(xing)能(neng)為(wei)(wei)目(mu)的(de)）和(he)(he)(he)低(di)(di)溫(wen)回火(huo)（低(di)(di)于400℃，以消除應(ying)力而(er)又(you)不(bu)引起組織有明顯變化為(wei)(wei)目(mu)的(de)）兩種。因馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在約400～600℃左右范圍內回火(huo)，引起沖擊(ji)韌(ren)性(xing)的(de)降低(di)(di)。同時由(you)于析出鉻碳(tan)(tan)化物造成耐蝕(shi)性(xing)下(xia)降。故一般(ban)應(ying)避免在此溫(wen)度范圍內回火(huo)。從耐蝕(shi)性(xing)角(jiao)度看，采用(yong)低(di)(di)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)和(he)(he)(he)低(di)(di)溫(wen)回火(huo)更(geng)有利。含碳(tan)(tan)高的(de)比低(di)(di)碳(tan)(tan)馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)對(dui)回火(huo)脆性(xing)更(geng)敏感(gan)，冷(leng)加(jia)工成形性(xing)和(he)(he)(he)可(ke)焊性(xing)更(geng)差（因此必須(xu)焊前預(yu)熱和(he)(he)(he)焊后(hou)熱處(chu)理，甚至不(bu)作(zuo)焊接件(jian)等）。總(zong)之，如對(dui)強度硬度要求(qiu)不(bu)高時，應(ying)盡量采用(yong)低(di)(di)碳(tan)(tan)馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)。

  馬氏體不銹鋼耐蝕性一般不如鐵素體型、更不如奧氏體不銹鋼。不適用于強腐蝕介質條件，不耐晶間腐蝕、點蝕和應力腐蝕等。但比鐵素體和奧氏體兩類不銹鋼優越之處，在于可以通過熱處理強化。主要適用于對強度、硬度、耐磨性等要求較高并兼有一定耐蝕性的零部件等。馬氏體不銹鋼熱加工容易。除低碳鋼外，一般冷塑性、韌性不良；因可在空氣中淬硬，可焊性差。一般不宜作焊接件使用。有些牌號還可作為耐熱鋼使用，如1Cr13等。