從圖9.15和表9.2可看出，馬氏體不銹鋼為鉻含量為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(shi)體不銹鋼(gang)所含主(zhu)要元素(su)是鉻、鐵(tie)和(he)碳，其相(xiang)對(dui)含量決定了(le)鋼(gang)的組織類別，如圖9.15所示。

  鉻(ge)(ge)是鐵素體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素，為了得(de)到可淬(cui)火(huo)的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)(ge)不銹(xiu)(xiu)鋼，鉻(ge)(ge)的(de)(de)調(diao)整是受限制的(de)(de)。不銹(xiu)(xiu)鋼要求具(ju)有良好(hao)不銹(xiu)(xiu)性的(de)(de)最低鉻(ge)(ge)含量(liang)約(yue)為12％，為了能得(de)到穩定的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相區(qu)，必須向Fe-Cr二元(yuan)合(he)金中加(jia)入奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素，碳(tan)和氮是價廉且有效的(de)(de)元(yuan)素。在Fe-Cr-C三元(yuan)系(xi)中，鉻(ge)(ge)含量(liang)超過20％時，無論(lun)碳(tan)含量(liang)如何均不能得(de)到單一(yi)的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織（圖(tu)2.34），因此馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中的(de)(de)鉻(ge)(ge)含量(liang)均低于20％。

 鉻提高(gao)Fe-C合金(jin)的(de)(de)(de)淬(cui)透性，使其(qi)過冷奧氏體(ti)轉(zhuan)變曲線右移，具有空(kong)冷淬(cui)硬的(de)(de)(de)能(neng)力。圖9.16為Cr13型不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)過冷奧氏體(ti)等(deng)溫轉(zhuan)變曲線。碳(tan)含量增加時，穩(wen)定(ding)性進(jin)一步提高(gao)。形(xing)狀復雜的(de)(de)(de)零(ling)(ling)件可分散地(di)在空(kong)氣中冷卻(que)或鼓風冷卻(que)，此時淬(cui)火溫度取上限(xian)，尺(chi)寸較大的(de)(de)(de)零(ling)(ling)件可采用油冷淬(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)酸性(xing)水溶液中(zhong)，鉻(ge)對(dui)鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)與介(jie)質(zhi)性(xing)質(zhi)有關(guan)。在(zai)氧化(hua)性(xing)介(jie)質(zhi)中(zhong)，隨(sui)鉻(ge)含(han)量的(de)提高，鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)增加(jia)，這(zhe)與鉻(ge)能促使生成一層鉻(ge)的(de)氧化(hua)物保護膜有關(guan)。在(zai)稀(xi)硝酸中(zhong)，鉻(ge)含(han)量為17％～18％時，能得到滿意(yi)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。在(zai)還原性(xing)介(jie)質(zhi)中(zhong)，隨(sui)鉻(ge)含(han)量的(de)提高，鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)下降。

 在(zai)馬(ma)氏(shi)體鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)銹鋼中，碳(tan)是除鉻(ge)(ge)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一重要元素(su)，其奧氏(shi)體形(xing)成能(neng)力為(wei)(wei)鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍，微量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮也(ye)有相(xiang)(xiang)(xiang)似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。在(zai)馬(ma)氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼中，碳(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)一般在(zai)0.1％～1.0％變動，視(shi)鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang)而定(ding)。圖(tu)9.18為(wei)(wei)碳(tan)對Fe-Cr合(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)圖(tu)（α＋r）／α相(xiang)(xiang)(xiang)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。圖(tu)9.19為(wei)(wei)氮對Fe-Cr合(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)圖(tu)（α＋y）/ α相(xiang)(xiang)(xiang)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。碳(tan)和氮使Fe-Cr合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)y /（α＋y）相(xiang)(xiang)(xiang)界向右移動，使鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)小于(yu)12％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)既具有不(bu)(bu)銹性，又(you)能(neng)通過(guo)淬(cui)火(huo)進行強化。在(zai)給定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)情況下，合(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang)是受(shou)到限(xian)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果(guo)鉻(ge)(ge)超過(guo)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)，將形(xing)成單相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體組織(zhi)而不(bu)(bu)能(neng)進行淬(cui)火(huo)。

 圖(tu)(tu)9.20和圖(tu)(tu)9.21為不同(tong)鉻(ge)含量時(shi)的(de)Fe-Cr-C三(san)元系(xi)垂(chui)直(zhi)截面(mian)圖(tu)(tu)。隨(sui)鉻(ge)含量的(de)增加，共(gong)析點(dian)S左移，共(gong)析轉變的(de)溫度區間升高(gao)，轉變區間變寬。

 根據圖9.21，當鉻含(han)(han)(han)量(liang)為18％，碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)量(liang)低于(yu)(yu)0.08％時，加(jia)熱(re)(re)直至熔點，不出現(xian)α→γ和γ→8轉變，屬(shu)于(yu)(yu)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)量(liang)為0.08％～0.22％時，加(jia)熱(re)(re)后只有部(bu)分鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以轉變為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，淬火后可(ke)得(de)到鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)十馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的組(zu)織，屬(shu)于(yu)(yu)半鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)(tan)含(han)(han)(han)量(liang)大(da)于(yu)(yu)0.22％時，加(jia)熱(re)(re)后可(ke)以得(de)到奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織或奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十未溶碳(tan)(tan)化(hua)物，淬火后可(ke)以得(de)到馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織或馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十未溶碳(tan)(tan)化(hua)物，屬(shu)于(yu)(yu)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼，加(jia)熱(re)(re)時含(han)(han)(han)鉻的碳(tan)(tan)化(hua)物溶解緩(huan)慢。

為改善馬氏(shi)體鉻不銹鋼(gang)的(de)(de)綜合性能，可(ke)以(yi)添加鎳(nie)，鎳(nie)是擴大γ相區的(de)(de)元素。在含(han)(han)16％～18％Cr的(de)(de)條件下，加入2％Ni對擴大γ相區有明顯效果（圖9.22），即使(shi)碳(tan)含(han)(han)量(liang)很低，單一的(de)(de)鐵素體組(zu)(zu)織(zhi)也(ye)將消失，加熱時(shi)出現混(hun)合的(de)(de)a＋y組(zu)(zu)織(zhi)，使(shi)合金(jin)具有部分淬火能力(li)。含(han)(han)碳(tan)0.2％時(shi)，加熱可(ke)以(yi)完(wan)(wan)全(quan)(quan)轉變(bian)為奧氏(shi)體，淬火后得到完(wan)(wan)全(quan)(quan)的(de)(de)馬氏(shi)體組(zu)(zu)織(zhi)，從而改善鋼(gang)的(de)(de)力(li)學性能。

 鎳能明顯地改(gai)善Cr13型馬氏體(ti)不(bu)銹鋼的耐氣蝕(shi)性能，含2％Ni的鋼的耐氣蝕(shi)性能較含1％Ni的鋼約提高3倍。

 錳在這類鋼(gang)中（易切削鋼(gang)除外）含量不(bu)超過1％，對鋼(gang)的性能沒有(you)影響。

 硅(gui)在這類鋼中的含(han)量(liang)不超過1％，每增加(jia)1％Si可使Ac1提高(gao)45～50℃。硅(gui)是(shi)縮小γ相(xiang)區(qu)的元素(su)，提高(gao)硅(gui)含(han)量(liang)將促進鐵素(su)體的形(xing)成，影(ying)響鋼的淬硬能力。

 鉬(mu)是(shi)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)形成元素(su)(su)，在馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)中的(de)(de)加入量(liang)一(yi)(yi)般(ban)不超過1％。鉬(mu)可(ke)改善這類鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)，可(ke)增強鋼(gang)的(de)(de)二(er)次硬化能力，溶于(yu)基體(ti)的(de)(de)一(yi)(yi)部分鉬(mu)可(ke)提(ti)高鋼(gang)的(de)(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。