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、鐵和碳，其相對含量決定了鋼的組織類(lei)別(bie)，如圖9.15所示。

  鉻(ge)是鐵(tie)素體形成元(yuan)素，為了得到可淬火的(de)馬氏(shi)(shi)體鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼，鉻(ge)的(de)調整是受限制的(de)。不(bu)銹(xiu)鋼要求具有良好(hao)不(bu)銹(xiu)性的(de)最(zui)低鉻(ge)含(han)量約為12％，為了能(neng)得到穩定的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體相區，必須(xu)向Fe-Cr二元(yuan)合金中(zhong)加入奧(ao)氏(shi)(shi)體形成元(yuan)素，碳(tan)和氮(dan)是價廉且有效的(de)元(yuan)素。在Fe-Cr-C三元(yuan)系中(zhong)，鉻(ge)含(han)量超過(guo)20％時，無論碳(tan)含(han)量如何(he)均不(bu)能(neng)得到單一的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體組織(zhi)（圖(tu)2.34），因此馬氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)鉻(ge)含(han)量均低于20％。

 鉻提(ti)高(gao)Fe-C合金的淬(cui)透(tou)性，使其過(guo)冷奧(ao)氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)曲(qu)線(xian)右移，具有(you)空冷淬(cui)硬的能力。圖9.16為Cr13型不銹鋼的過(guo)冷奧(ao)氏體(ti)等溫轉(zhuan)變(bian)曲(qu)線(xian)。碳(tan)含量增(zeng)加時，穩定性進一步(bu)提(ti)高(gao)。形狀復雜(za)的零件(jian)(jian)可(ke)分散地(di)在空氣中冷卻(que)或鼓風(feng)冷卻(que)，此時淬(cui)火(huo)(huo)溫度取上限，尺寸較大的零件(jian)(jian)可(ke)采(cai)用油冷淬(cui)火(huo)(huo)。

 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)酸性(xing)(xing)(xing)水溶液中(zhong)(zhong)，鉻(ge)對鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)與介(jie)(jie)質(zhi)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)有關。在(zai)氧化性(xing)(xing)(xing)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)，隨鉻(ge)含(han)量(liang)的(de)提高，鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)增(zeng)加，這與鉻(ge)能(neng)(neng)促(cu)使生成一層鉻(ge)的(de)氧化物保護膜有關。在(zai)稀(xi)硝酸中(zhong)(zhong)，鉻(ge)含(han)量(liang)為17％～18％時，能(neng)(neng)得(de)到滿意的(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)。在(zai)還原性(xing)(xing)(xing)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)，隨鉻(ge)含(han)量(liang)的(de)提高，鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)下(xia)降。

 在馬氏體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)(xiu)鋼中，碳是除鉻(ge)外的(de)(de)(de)(de)(de)另(ling)一重要元素(su)，其奧氏體(ti)形(xing)成能力(li)為鎳的(de)(de)(de)(de)(de)30倍，微(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)也有相(xiang)似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)作用。在馬氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中，碳含(han)量(liang)(liang)一般在0.1％～1.0％變動(dong)，視鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)而定(ding)(ding)。圖9.18為碳對Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)相(xiang)圖（α＋r）／α相(xiang)界的(de)(de)(de)(de)(de)影響。圖9.19為氮(dan)對Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)相(xiang)圖（α＋y）/ α相(xiang)界的(de)(de)(de)(de)(de)影響。碳和氮(dan)使Fe-Cr合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)y /（α＋y）相(xiang)界向右(you)移動(dong)，使鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)不小于12％的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)既具(ju)有不銹(xiu)(xiu)性，又能通過淬火(huo)進行強(qiang)化。在給定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)碳含(han)量(liang)(liang)情(qing)況下，合(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)是受到(dao)限制的(de)(de)(de)(de)(de)。如果鉻(ge)超過一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)，將形(xing)成單相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)組織而不能進行淬火(huo)。

 圖9.20和(he)圖9.21為不同(tong)鉻含(han)量(liang)(liang)時的(de)Fe-Cr-C三(san)元系(xi)垂直截面圖。隨(sui)鉻含(han)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)加(jia)，共析(xi)點(dian)S左移(yi)，共析(xi)轉變(bian)的(de)溫度區間升高，轉變(bian)區間變(bian)寬。

 根據圖9.21，當鉻(ge)含(han)量為18％，碳含(han)量低于(yu)(yu)0.08％時(shi)，加(jia)熱(re)直至熔點，不出現α→γ和γ→8轉(zhuan)變，屬(shu)于(yu)(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼；在(zai)(zai)碳含(han)量為0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后只有部分(fen)鐵(tie)素體(ti)(ti)可(ke)(ke)以(yi)轉(zhuan)變為奧氏(shi)體(ti)(ti)，淬火后可(ke)(ke)得(de)到鐵(tie)素體(ti)(ti)十馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)組(zu)(zu)織(zhi)，屬(shu)于(yu)(yu)半鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼；在(zai)(zai)碳含(han)量大于(yu)(yu)0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后可(ke)(ke)以(yi)得(de)到奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)或(huo)(huo)奧氏(shi)體(ti)(ti)十未溶(rong)(rong)碳化(hua)物(wu)，淬火后可(ke)(ke)以(yi)得(de)到馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)或(huo)(huo)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)十未溶(rong)(rong)碳化(hua)物(wu)，屬(shu)于(yu)(yu)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鋼，加(jia)熱(re)時(shi)含(han)鉻(ge)的(de)碳化(hua)物(wu)溶(rong)(rong)解緩慢。

為改(gai)善馬氏(shi)體(ti)鉻(ge)不銹鋼(gang)的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)，可以(yi)添加(jia)(jia)鎳，鎳是擴大γ相區(qu)(qu)的(de)(de)元素(su)。在含(han)16％～18％Cr的(de)(de)條件下，加(jia)(jia)入2％Ni對擴大γ相區(qu)(qu)有(you)明(ming)顯效(xiao)果（圖9.22），即使碳含(han)量很(hen)低，單(dan)一的(de)(de)鐵素(su)體(ti)組織(zhi)(zhi)也(ye)將消失，加(jia)(jia)熱時出現混合的(de)(de)a＋y組織(zhi)(zhi)，使合金具有(you)部分(fen)淬火能(neng)力(li)。含(han)碳0.2％時，加(jia)(jia)熱可以(yi)完全(quan)(quan)轉變為奧氏(shi)體(ti)，淬火后得到(dao)完全(quan)(quan)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)，從而改(gai)善鋼(gang)的(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)。

 鎳(nie)能明顯地(di)改善Cr13型(xing)馬氏體(ti)不銹鋼的(de)(de)耐氣蝕性能，含2％Ni的(de)(de)鋼的(de)(de)耐氣蝕性能較含1％Ni的(de)(de)鋼約提高(gao)3倍。

 錳在這類鋼中（易切削鋼除外(wai)）含量不超(chao)過1％，對(dui)鋼的性(xing)能沒有影(ying)響。

 硅(gui)在(zai)這類鋼(gang)中的(de)含量不(bu)超過1％，每增加1％Si可使(shi)Ac1提高45～50℃。硅(gui)是縮小γ相(xiang)區(qu)的(de)元素，提高硅(gui)含量將(jiang)促進鐵素體的(de)形(xing)成，影響鋼(gang)的(de)淬硬能力。

 鉬(mu)是(shi)鐵素體形成元素，在(zai)馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)加入量一(yi)般(ban)不(bu)超(chao)過(guo)1％。鉬(mu)可改善這類鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性，可增強(qiang)鋼(gang)(gang)的(de)二次硬化(hua)能力(li)，溶于(yu)基(ji)體的(de)一(yi)部分鉬(mu)可提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)高(gao)(gao)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(shi)傾向。