從圖9.15和表9.2可看出，馬氏體不銹鋼(gang)為鉻含量為11.5％～19.0％的低、中、高碳鋼。馬氏體不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(bu)銹鋼所含主要元素(su)是鉻、鐵和碳，其相(xiang)對含量(liang)決定(ding)了鋼的組織(zhi)類別，如圖9.15所示。

  鉻(ge)(ge)是(shi)鐵素體(ti)形成(cheng)元素，為(wei)了(le)得(de)到可淬火的(de)馬氏體(ti)鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)，鉻(ge)(ge)的(de)調整是(shi)受限(xian)制的(de)。不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)要求具(ju)有(you)(you)良好不(bu)(bu)(bu)銹性的(de)最低鉻(ge)(ge)含量(liang)約為(wei)12％，為(wei)了(le)能(neng)得(de)到穩定的(de)奧(ao)氏體(ti)相(xiang)區(qu)，必須向Fe-Cr二元合金(jin)中加入奧(ao)氏體(ti)形成(cheng)元素，碳和氮是(shi)價廉(lian)且(qie)有(you)(you)效的(de)元素。在Fe-Cr-C三元系中，鉻(ge)(ge)含量(liang)超過20％時，無論碳含量(liang)如何(he)均不(bu)(bu)(bu)能(neng)得(de)到單一的(de)奧(ao)氏體(ti)組織（圖2.34），因此(ci)馬氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)鉻(ge)(ge)含量(liang)均低于20％。

 鉻提高Fe-C合金的(de)(de)淬透性，使(shi)其過冷(leng)奧氏體轉(zhuan)(zhuan)變(bian)曲線右移，具有空冷(leng)淬硬的(de)(de)能力。圖(tu)9.16為Cr13型(xing)不銹(xiu)鋼的(de)(de)過冷(leng)奧氏體等溫轉(zhuan)(zhuan)變(bian)曲線。碳含量增加時(shi)，穩定性進一(yi)步提高。形狀復(fu)雜的(de)(de)零件可分(fen)散地在空氣(qi)中冷(leng)卻或(huo)鼓風冷(leng)卻，此時(shi)淬火(huo)溫度取上限，尺寸較大(da)的(de)(de)零件可采用油冷(leng)淬火(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)水溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)，鉻(ge)(ge)(ge)對(dui)鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)與(yu)介質(zhi)(zhi)性(xing)質(zhi)(zhi)有(you)關。在(zai)氧化(hua)性(xing)介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)，隨鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)的(de)提高，鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)增加，這與(yu)鉻(ge)(ge)(ge)能(neng)促使生成一層(ceng)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)氧化(hua)物保護膜有(you)關。在(zai)稀硝(xiao)酸中(zhong)(zhong)，鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)為17％～18％時(shi)，能(neng)得到滿(man)意的(de)耐蝕(shi)性(xing)。在(zai)還(huan)原性(xing)介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)，隨鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)的(de)提高，鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)下降(jiang)。

 在馬(ma)氏體鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)，碳(tan)是(shi)除鉻(ge)外的(de)(de)另一(yi)重要元(yuan)素(su)，其奧(ao)氏體形(xing)成能(neng)力為鎳的(de)(de)30倍，微量(liang)的(de)(de)氮(dan)也有(you)相(xiang)(xiang)似的(de)(de)作用。在馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)，碳(tan)含(han)量(liang)一(yi)般在0.1％～1.0％變動，視鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)而定(ding)。圖(tu)9.18為碳(tan)對(dui)(dui)Fe-Cr合(he)(he)金相(xiang)(xiang)圖(tu)（α＋r）／α相(xiang)(xiang)界(jie)(jie)的(de)(de)影響。圖(tu)9.19為氮(dan)對(dui)(dui)Fe-Cr合(he)(he)金相(xiang)(xiang)圖(tu)（α＋y）/ α相(xiang)(xiang)界(jie)(jie)的(de)(de)影響。碳(tan)和氮(dan)使Fe-Cr合(he)(he)金的(de)(de)y /（α＋y）相(xiang)(xiang)界(jie)(jie)向右移動，使鉻(ge)含(han)量(liang)不小于12％的(de)(de)合(he)(he)金既具有(you)不銹(xiu)性，又能(neng)通過淬(cui)火進行(xing)強化。在給定(ding)的(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)情況下，合(he)(he)金中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)是(shi)受到限(xian)制的(de)(de)。如(ru)果鉻(ge)超過一(yi)定(ding)的(de)(de)含(han)量(liang)，將形(xing)成單相(xiang)(xiang)的(de)(de)鐵素(su)體組織而不能(neng)進行(xing)淬(cui)火。

 圖9.20和圖9.21為不同鉻(ge)含(han)量(liang)時(shi)的(de)Fe-Cr-C三元系垂直截面圖。隨鉻(ge)含(han)量(liang)的(de)增加，共析點(dian)S左移(yi)，共析轉(zhuan)變的(de)溫(wen)度區間升高，轉(zhuan)變區間變寬。

 根據(ju)圖9.21，當鉻含(han)量(liang)(liang)為(wei)18％，碳(tan)(tan)含(han)量(liang)(liang)低于0.08％時(shi)，加(jia)熱(re)直(zhi)至熔點，不出現α→γ和γ→8轉變，屬(shu)于鐵素(su)體(ti)鋼；在碳(tan)(tan)含(han)量(liang)(liang)為(wei)0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后只有部分鐵素(su)體(ti)可以(yi)轉變為(wei)奧氏(shi)體(ti)，淬火后可得到(dao)鐵素(su)體(ti)十(shi)馬(ma)氏(shi)體(ti)的組織(zhi)(zhi)，屬(shu)于半鐵素(su)體(ti)鋼；在碳(tan)(tan)含(han)量(liang)(liang)大(da)于0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后可以(yi)得到(dao)奧氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)或奧氏(shi)體(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)(tan)化物，淬火后可以(yi)得到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)或馬(ma)氏(shi)體(ti)十(shi)未溶(rong)碳(tan)(tan)化物，屬(shu)于馬(ma)氏(shi)體(ti)鋼，加(jia)熱(re)時(shi)含(han)鉻的碳(tan)(tan)化物溶(rong)解緩慢。

為改善馬氏體(ti)鉻不銹(xiu)鋼的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)，可(ke)以(yi)添加鎳，鎳是擴大(da)γ相區(qu)的(de)(de)元素。在(zai)含16％～18％Cr的(de)(de)條件下，加入2％Ni對(dui)擴大(da)γ相區(qu)有明顯(xian)效(xiao)果（圖9.22），即使碳含量很低(di)，單(dan)一的(de)(de)鐵素體(ti)組織(zhi)(zhi)也將消失，加熱時出現混合的(de)(de)a＋y組織(zhi)(zhi)，使合金具有部分淬火能(neng)力(li)。含碳0.2％時，加熱可(ke)以(yi)完全(quan)轉變為奧氏體(ti)，淬火后得到完全(quan)的(de)(de)馬氏體(ti)組織(zhi)(zhi)，從(cong)而(er)改善鋼的(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)。

 鎳(nie)能明顯地(di)改善Cr13型馬氏體不銹鋼的(de)耐氣蝕(shi)(shi)性(xing)能，含(han)2％Ni的(de)鋼的(de)耐氣蝕(shi)(shi)性(xing)能較含(han)1％Ni的(de)鋼約提高3倍。

 錳在(zai)這類鋼中（易切(qie)削鋼除外）含(han)量不超過1％，對鋼的性能沒有影響。

 硅在這類鋼(gang)中的(de)含(han)(han)量不(bu)超(chao)過1％，每增加1％Si可使Ac1提高45～50℃。硅是縮小γ相區(qu)的(de)元素(su)，提高硅含(han)(han)量將促進鐵素(su)體的(de)形(xing)成，影響鋼(gang)的(de)淬硬能力。

 鉬是鐵(tie)素體形成元(yuan)素，在馬氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)加(jia)入量一(yi)般(ban)不(bu)超過1％。鉬可(ke)改善這類鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)，可(ke)增強鋼(gang)(gang)的(de)(de)二次(ci)硬化能力，溶于基體的(de)(de)一(yi)部(bu)分鉬可(ke)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)高(gao)(gao)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。