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(shi)體組織，一個基本(ben)的(de)先(xian)決條件，就(jiu)是(shi)在相(xiang)圖中必須存在有(you)(you)奧氏(shi)體（y相(xiang)）的(de)區域才有(you)(you)可能。對于無碳(tan)Fe-Cr二(er)元合金平(ping)衡相(xiang)圖而(er)言，鉻含(han)量(liang)大(da)于12％時，在所有(you)(you)溫度條件下均不存在奧氏(shi)體組織。而(er)12％的(de)鉻含(han)量(liang)，一般(ban)是(shi)保證不銹鋼具(ju)有(you)(you)起(qi)碼的(de)耐蝕性能所必需的(de)最低含(han)量(liang)。為(wei)克服上(shang)(shang)述矛盾(dun)，只有(you)(you)加入能改變相(xiang)圖擴大(da)γ相(xiang)區的(de)元素，主要(yao)是(shi)碳(tan)等，才能實現(xian)上(shang)(shang)述先(xian)決條件。

  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(yu)碳(tan)對鋼的(de)組織與性能的(de)重大(da)(da)影響，馬氏(shi)體(ti)（鉻）不(bu)銹鋼習慣上可按碳(tan)含量（相對比較）大(da)(da)體(ti)分為三類即低碳(tan)類（＜0.15％C）、中碳(tan)類（0.2～0.4％C）和高碳(tan)類（0.6～1.0％C）。如(ru)1Cr13鋼屬于(yu)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的(de)低碳(tan)類。

  馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的(de)(de)強度(du)主(zhu)要取決于碳(tan)。隨著碳(tan)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加，其強度(du)、硬度(du)和耐磨(mo)性(xing)(xing)顯著提高(gao)(gao)，而冷塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)及耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)則下(xia)降(jiang)。為改(gai)善耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能，可提高(gao)(gao)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)，但受如下(xia)因(yin)素制約：因(yin)為鉻(ge)屬于穩(wen)定鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和縮小（封閉）奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)y相(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)元素，并(bing)阻礙從奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化溫度(du)冷卻時奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)向馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉變(bian)，所(suo)以提高(gao)(gao)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)時，還需相(xiang)應(ying)提高(gao)(gao)碳(tan)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)來擴大(da)y相(xiang)區(qu)(qu)，才能獲得(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織；當碳(tan)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)達(da)0.6％時，純（單一）奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)y相(xiang)區(qu)(qu)最(zui)(zui)高(gao)(gao)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)向右移動至(zhi)最(zui)(zui)大(da)值，可達(da)18％左右。繼續增(zeng)加過多的(de)(de)碳(tan)，因(yin)形成碳(tan)化物等不再擴大(da)y相(xiang)區(qu)(qu)，但能提高(gao)(gao)耐磨(mo)性(xing)(xing)。因(yin)此，馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼一般含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)量(liang)(liang)在(zai)12～18％之間，含(han)(han)(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)較高(gao)(gao)，在(zai)0.1～1.0％范圍內。

  另一類（或(huo)第四類）為加有少量鎳(nie)(nie)的馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼。鎳(nie)(nie)屬于穩定奧氏(shi)體(ti)(ti)和(he)擴大（開啟）y相區的元素(su)。加入2％Ni時就有明顯效(xiao)果。這樣可以用鎳(nie)(nie)代碳，如通常使用的1Cr17Ni2高(gao)鉻馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼。因(yin)低(di)碳、高(gao)鉻并加鎳(nie)(nie)，比一般馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼具有更好的耐蝕性能和(he)強度與韌(ren)性的配(pei)合。

  馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的熱處(chu)理對力(li)(li)學性能和耐蝕性能等(deng)有重(zhong)要(yao)影響。因此，根據不(bu)同(tong)的使用(yong)要(yao)求，應(ying)選定相應(ying)適(shi)宜(yi)的熱處(chu)理工藝(yi)制度。通常包括：在高(gao)溫(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化(hua)溫(wen)(wen)度區間保溫(wen)(wen)，淬火(huo)(huo)形成馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)，在高(gao)溫(wen)(wen)淬火(huo)(huo)后，因存在內應(ying)力(li)(li)大和脆(cui)化(hua)等(deng)問題(ti)，還必須(xu)進行(xing)回火(huo)(huo)得到回火(huo)(huo)馬氏(shi)體，才能(neng)保證實用的綜合(he)(he)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。回(hui)(hui)火(huo)處(chu)理(li)分(fen)為高(gao)溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)（600～750℃范(fan)圍，以改(gai)善和調整(zheng)強度(du)(du)與韌性(xing)(xing)(xing)(xing)配合(he)(he)等綜合(he)(he)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)為目的）和低(di)溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)（低(di)于400℃，以消除(chu)應力而又不(bu)引起(qi)組織有(you)明顯變化(hua)為目的）兩種(zhong)。因(yin)馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在約400～600℃左右范(fan)圍內回(hui)(hui)火(huo)，引起(qi)沖(chong)擊(ji)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)的降低(di)。同時由于析出鉻(ge)碳化(hua)物造(zao)成(cheng)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)下降。故一般應避免在此溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍內回(hui)(hui)火(huo)。從(cong)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)角度(du)(du)看(kan)，采用低(di)碳鋼(gang)和低(di)溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)更有(you)利。含(han)碳高(gao)的比(bi)低(di)碳馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對回(hui)(hui)火(huo)脆性(xing)(xing)(xing)(xing)更敏感，冷加工(gong)成(cheng)形性(xing)(xing)(xing)(xing)和可焊性(xing)(xing)(xing)(xing)更差（因(yin)此必須焊前預熱(re)和焊后熱(re)處(chu)理(li)，甚至不(bu)作(zuo)焊接件(jian)等）。總(zong)之，如對強度(du)(du)硬(ying)度(du)(du)要求不(bu)高(gao)時，應盡量采用低(di)碳馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(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。