從圖9.15和表9.2可看出，馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼為鉻含量為11.5％～19.0％的低、中、高碳鋼。馬氏體不銹(xiu)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(suo)含主(zhu)要元素(su)是鉻(ge)、鐵和碳，其相對(dui)含量決(jue)定了鋼的組織類別，如圖9.15所(suo)示。

  鉻是(shi)(shi)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)(su)，為了得到(dao)可淬(cui)火的(de)(de)馬氏體(ti)(ti)鉻不銹(xiu)鋼，鉻的(de)(de)調(diao)整(zheng)是(shi)(shi)受限制的(de)(de)。不銹(xiu)鋼要(yao)求具有(you)(you)良好不銹(xiu)性(xing)的(de)(de)最低(di)鉻含量(liang)約為12％，為了能得到(dao)穩定的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)相區，必須向Fe-Cr二(er)元合金(jin)中加入奧氏體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)(su)，碳(tan)(tan)和(he)氮(dan)是(shi)(shi)價廉且有(you)(you)效的(de)(de)元素(su)(su)。在Fe-Cr-C三元系中，鉻含量(liang)超(chao)過(guo)20％時，無論碳(tan)(tan)含量(liang)如何均不能得到(dao)單一的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)組(zu)織（圖(tu)2.34），因(yin)此馬氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼中的(de)(de)鉻含量(liang)均低(di)于20％。

 鉻提高(gao)Fe-C合(he)金的(de)淬透性(xing)(xing)，使其過冷(leng)(leng)奧氏體(ti)轉變(bian)曲線右移，具有空冷(leng)(leng)淬硬的(de)能力。圖(tu)9.16為Cr13型(xing)不銹鋼的(de)過冷(leng)(leng)奧氏體(ti)等溫轉變(bian)曲線。碳含量增加時(shi)，穩(wen)定性(xing)(xing)進一步(bu)提高(gao)。形狀復雜的(de)零(ling)件可(ke)分散地在空氣中冷(leng)(leng)卻(que)(que)或鼓(gu)風冷(leng)(leng)卻(que)(que)，此時(shi)淬火溫度(du)取上(shang)限，尺寸較(jiao)大的(de)零(ling)件可(ke)采用油冷(leng)(leng)淬火。

 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。

 在酸(suan)性水溶液中(zhong)，鉻(ge)(ge)對鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性與(yu)介(jie)質性質有(you)關。在氧(yang)化性介(jie)質中(zhong)，隨鉻(ge)(ge)含量(liang)(liang)的(de)(de)提高(gao)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性增加，這與(yu)鉻(ge)(ge)能(neng)促使(shi)生成一層(ceng)鉻(ge)(ge)的(de)(de)氧(yang)化物保護膜有(you)關。在稀硝酸(suan)中(zhong)，鉻(ge)(ge)含量(liang)(liang)為17％～18％時，能(neng)得到滿意(yi)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性。在還原性介(jie)質中(zhong)，隨鉻(ge)(ge)含量(liang)(liang)的(de)(de)提高(gao)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性下降。

 在馬氏(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)(ge)(ge)不(bu)銹鋼中，碳(tan)是除鉻(ge)(ge)(ge)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)重要元素，其(qi)奧氏(shi)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)能力(li)為(wei)(wei)鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍(bei)，微量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)也有(you)(you)相似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。在馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼中，碳(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)一(yi)般在0.1％～1.0％變動，視鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang)而定。圖(tu)9.18為(wei)(wei)碳(tan)對Fe-Cr合(he)金相圖(tu)（α＋r）／α相界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。圖(tu)9.19為(wei)(wei)氮(dan)對Fe-Cr合(he)金相圖(tu)（α＋y）/ α相界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。碳(tan)和氮(dan)使Fe-Cr合(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)y /（α＋y）相界(jie)向右移(yi)動，使鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang)不(bu)小于(yu)12％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金既具有(you)(you)不(bu)銹性，又(you)能通過淬(cui)火進(jin)行強(qiang)化。在給(gei)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)情(qing)況下，合(he)金中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang)是受到(dao)限制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如果(guo)鉻(ge)(ge)(ge)超過一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)，將形(xing)成(cheng)單(dan)相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)組織(zhi)而不(bu)能進(jin)行淬(cui)火。

 圖(tu)9.20和圖(tu)9.21為不同鉻含(han)量(liang)時的Fe-Cr-C三元系垂直截(jie)面圖(tu)。隨(sui)鉻含(han)量(liang)的增加，共(gong)析(xi)點S左移，共(gong)析(xi)轉變(bian)的溫度區(qu)間(jian)升高，轉變(bian)區(qu)間(jian)變(bian)寬。

 根據圖9.21，當鉻含(han)量(liang)為(wei)18％，碳含(han)量(liang)低于(yu)0.08％時，加熱直至熔點，不出(chu)現α→γ和γ→8轉變(bian)，屬(shu)于(yu)鐵素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)；在碳含(han)量(liang)為(wei)0.08％～0.22％時，加熱后只(zhi)有部(bu)分鐵素(su)體(ti)(ti)可以轉變(bian)為(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)，淬火后可得到(dao)(dao)鐵素(su)體(ti)(ti)十馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的組(zu)織，屬(shu)于(yu)半鐵素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)；在碳含(han)量(liang)大于(yu)0.22％時，加熱后可以得到(dao)(dao)奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織或(huo)奧氏(shi)體(ti)(ti)十未溶碳化物，淬火后可以得到(dao)(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織或(huo)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)十未溶碳化物，屬(shu)于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)，加熱時含(han)鉻的碳化物溶解(jie)緩慢。

為改善馬氏體鉻(ge)不銹(xiu)鋼的(de)綜合性能，可以(yi)(yi)添加(jia)鎳，鎳是擴大(da)γ相區的(de)元素(su)(su)。在含16％～18％Cr的(de)條(tiao)件下，加(jia)入2％Ni對擴大(da)γ相區有明顯效果（圖9.22），即使(shi)碳含量很低，單一的(de)鐵素(su)(su)體組(zu)織(zhi)也(ye)將消失，加(jia)熱(re)時(shi)出現混(hun)合的(de)a＋y組(zu)織(zhi)，使(shi)合金(jin)具有部(bu)分淬火能力。含碳0.2％時(shi)，加(jia)熱(re)可以(yi)(yi)完全轉變為奧(ao)氏體，淬火后得到完全的(de)馬氏體組(zu)織(zhi)，從而改善鋼的(de)力學性能。

 鎳能明(ming)顯地改善Cr13型(xing)馬(ma)氏體不銹鋼的耐(nai)氣蝕(shi)性能，含(han)2％Ni的鋼的耐(nai)氣蝕(shi)性能較含(han)1％Ni的鋼約提高3倍。

 錳在這類鋼中(zhong)（易切(qie)削鋼除外）含量不(bu)超(chao)過1％，對鋼的性能沒有影響。

 硅在這類(lei)鋼中(zhong)的(de)(de)含量(liang)不超過1％，每(mei)增加1％Si可使(shi)Ac1提(ti)高45～50℃。硅是縮小γ相區的(de)(de)元素，提(ti)高硅含量(liang)將(jiang)促進鐵素體的(de)(de)形成(cheng)，影響鋼的(de)(de)淬硬能力。

 鉬(mu)是鐵素體形成元素，在馬氏體不銹鋼中的加入量一(yi)般不超過1％。鉬(mu)可(ke)(ke)改(gai)善(shan)這類鋼的耐(nai)蝕(shi)性，可(ke)(ke)增強(qiang)鋼的二(er)次硬化(hua)能力(li)，溶(rong)于基體的一(yi)部分(fen)鉬(mu)可(ke)(ke)提高鋼的高溫強(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，可以完全消除點蝕傾向。