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(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(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)所(suo)含(han)主要元素是鉻、鐵和碳，其相對(dui)含(han)量(liang)決定了(le)鋼(gang)的組(zu)織類別，如圖9.15所(suo)示。
鉻是鐵素(su)(su)體(ti)形成元素(su)(su)，為(wei)(wei)了得到可(ke)淬(cui)火的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)鉻不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼，鉻的(de)(de)調整是受限制的(de)(de)。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼要求具有(you)良(liang)好不(bu)銹(xiu)(xiu)性的(de)(de)最低(di)(di)鉻含(han)量(liang)(liang)約為(wei)(wei)12％，為(wei)(wei)了能得到穩定的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)相區，必須向(xiang)Fe-Cr二元合(he)金中(zhong)加入奧(ao)氏(shi)體(ti)形成元素(su)(su)，碳和氮(dan)是價廉且有(you)效的(de)(de)元素(su)(su)。在Fe-Cr-C三元系中(zhong)，鉻含(han)量(liang)(liang)超過20％時，無論碳含(han)量(liang)(liang)如何均不(bu)能得到單(dan)一的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)組織（圖2.34），因此馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)鉻含(han)量(liang)(liang)均低(di)(di)于(yu)20％。
鉻提高Fe-C合金(jin)的淬透性，使其(qi)過冷(leng)(leng)奧氏體(ti)轉變曲線(xian)(xian)右移，具有空(kong)冷(leng)(leng)淬硬的能力。圖9.16為Cr13型不銹鋼的過冷(leng)(leng)奧氏體(ti)等溫轉變曲線(xian)(xian)。碳含量增加(jia)時(shi)，穩定性進一步提高。形狀復雜的零件可分散地在(zai)空(kong)氣中(zhong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)或鼓風冷(leng)(leng)卻(que)(que)，此時(shi)淬火(huo)溫度取上限，尺寸較大的零件可采用油冷(leng)(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)(xing)(xing)水溶液中，鉻(ge)對鋼的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)與(yu)介(jie)質(zhi)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)有關(guan)。在(zai)氧化性(xing)(xing)(xing)介(jie)質(zhi)中，隨鉻(ge)含量的(de)(de)提(ti)高，鋼的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)增加，這與(yu)鉻(ge)能促使(shi)生成(cheng)一層鉻(ge)的(de)(de)氧化物保護(hu)膜有關(guan)。在(zai)稀硝酸中，鉻(ge)含量為17％～18％時，能得(de)到(dao)滿意(yi)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)。在(zai)還原(yuan)性(xing)(xing)(xing)介(jie)質(zhi)中，隨鉻(ge)含量的(de)(de)提(ti)高，鋼的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)下(xia)降(jiang)。
在馬(ma)氏體(ti)鉻不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)，碳是除(chu)鉻外的另一重要元素，其(qi)奧氏體(ti)形成(cheng)能(neng)力為(wei)鎳的30倍，微量(liang)(liang)(liang)的氮也(ye)有(you)相似的作用。在馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)，碳含(han)量(liang)(liang)(liang)一般在0.1％～1.0％變(bian)動，視鋼中(zhong)的鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)而定。圖9.18為(wei)碳對Fe-Cr合金相圖（α＋r）／α相界(jie)的影響。圖9.19為(wei)氮對Fe-Cr合金相圖（α＋y）/ α相界(jie)的影響。碳和氮使(shi)Fe-Cr合金的y /（α＋y）相界(jie)向右移動，使(shi)鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)不(bu)小于12％的合金既具有(you)不(bu)銹(xiu)(xiu)性(xing)，又(you)能(neng)通(tong)過(guo)淬火(huo)進行(xing)強化。在給定的碳含(han)量(liang)(liang)(liang)情況下，合金中(zhong)的鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)是受(shou)到限制的。如果(guo)鉻超過(guo)一定的含(han)量(liang)(liang)(liang)，將(jiang)形成(cheng)單(dan)相的鐵(tie)素體(ti)組織而不(bu)能(neng)進行(xing)淬火(huo)。
圖9.20和(he)圖9.21為(wei)不同鉻含量(liang)時的Fe-Cr-C三元系垂直截面圖。隨鉻含量(liang)的增(zeng)加(jia)，共析點S左移，共析轉(zhuan)變(bian)的溫度(du)區間升(sheng)高，轉(zhuan)變(bian)區間變(bian)寬。
根據圖(tu)9.21，當鉻含量為18％，碳含量低于0.08％時(shi)，加(jia)熱(re)直(zhi)至熔點，不出現α→γ和γ→8轉(zhuan)變，屬于鐵素(su)體(ti)(ti)鋼；在碳含量為0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后只有部分(fen)鐵素(su)體(ti)(ti)可以轉(zhuan)變為奧氏(shi)體(ti)(ti)，淬火(huo)后可得(de)(de)(de)到(dao)鐵素(su)體(ti)(ti)十(shi)馬氏(shi)體(ti)(ti)的(de)組(zu)織，屬于半鐵素(su)體(ti)(ti)鋼；在碳含量大于0.22％時(shi)，加(jia)熱(re)后可以得(de)(de)(de)到(dao)奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織或奧氏(shi)體(ti)(ti)十(shi)未溶碳化(hua)物，淬火(huo)后可以得(de)(de)(de)到(dao)馬氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織或馬氏(shi)體(ti)(ti)十(shi)未溶碳化(hua)物，屬于馬氏(shi)體(ti)(ti)鋼，加(jia)熱(re)時(shi)含鉻的(de)碳化(hua)物溶解緩慢。
為改(gai)善馬氏(shi)體(ti)鉻不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)綜(zong)合(he)性能(neng)(neng)，可(ke)以添加(jia)鎳，鎳是擴(kuo)大(da)γ相(xiang)區的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)。在含16％～18％Cr的(de)(de)(de)條件下(xia)，加(jia)入2％Ni對擴(kuo)大(da)γ相(xiang)區有明顯效果（圖9.22），即(ji)使碳(tan)含量很(hen)低，單一(yi)的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)組織也將消失，加(jia)熱時(shi)出現混合(he)的(de)(de)(de)a＋y組織，使合(he)金(jin)具有部分淬(cui)火(huo)能(neng)(neng)力。含碳(tan)0.2％時(shi)，加(jia)熱可(ke)以完全轉變為奧氏(shi)體(ti)，淬(cui)火(huo)后得到完全的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)組織，從(cong)而改(gai)善鋼的(de)(de)(de)力學性能(neng)(neng)。
鎳能明(ming)顯地(di)改善(shan)Cr13型馬氏體不銹鋼的(de)耐(nai)(nai)氣(qi)蝕性(xing)(xing)能，含2％Ni的(de)鋼的(de)耐(nai)(nai)氣(qi)蝕性(xing)(xing)能較含1％Ni的(de)鋼約提高3倍。
錳在這類(lei)鋼中（易切削鋼除外）含量(liang)不超過1％，對鋼的性(xing)能沒有影響(xiang)。
硅在(zai)這(zhe)類(lei)鋼(gang)中的含量(liang)不(bu)超過1％，每增加1％Si可使Ac1提(ti)高45～50℃。硅是縮小(xiao)γ相區的元素(su)，提(ti)高硅含量(liang)將促進鐵素(su)體的形成，影響鋼(gang)的淬硬(ying)能力。
鉬是(shi)鐵素體形成元素，在馬氏體不銹鋼(gang)中的(de)加入量一(yi)般不超(chao)過1％。鉬可改善這類鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性，可增強鋼(gang)的(de)二次硬化(hua)能力，溶于(yu)基體的(de)一(yi)部分鉬可提高(gao)鋼(gang)的(de)高(gao)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。
