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(xiu)鋼的基礎（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(ti)不銹鋼(gang)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(ti)組織，一個(ge)基本的(de)先決(jue)條(tiao)件，就(jiu)是(shi)在相(xiang)圖(tu)中(zhong)必(bi)須存(cun)在有(you)(you)(you)奧(ao)氏(shi)體(ti)（y相(xiang)）的(de)區(qu)域才有(you)(you)(you)可能。對于(yu)無碳(tan)Fe-Cr二元(yuan)合(he)金(jin)平衡(heng)相(xiang)圖(tu)而言，鉻含量(liang)大(da)于(yu)12％時，在所有(you)(you)(you)溫度條(tiao)件下(xia)均不存(cun)在奧(ao)氏(shi)體(ti)組織。而12％的(de)鉻含量(liang)，一般是(shi)保(bao)證(zheng)不銹鋼具(ju)有(you)(you)(you)起(qi)碼的(de)耐蝕性能所必(bi)需的(de)最(zui)低含量(liang)。為(wei)克服上述(shu)矛(mao)盾，只(zhi)有(you)(you)(you)加入能改(gai)變(bian)相(xiang)圖(tu)擴(kuo)大(da)γ相(xiang)區(qu)的(de)元(yuan)素，主要是(shi)碳(tan)等，才能實現上述(shu)先決(jue)條(tiao)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(gang)的(de)組織與性能的(de)重大(da)(da)影響，馬氏體（鉻）不銹(xiu)鋼(gang)習慣上可(ke)按碳(tan)含量（相對比較）大(da)(da)體分(fen)為(wei)三類即低碳(tan)類（＜0.15％C）、中(zhong)碳(tan)類（0.2～0.4％C）和高碳(tan)類（0.6～1.0％C）。如(ru)1Cr13鋼(gang)屬于(yu)馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)低碳(tan)類。
馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼的強度主要(yao)取決于(yu)碳(tan)。隨著(zhu)碳(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)的增(zeng)加，其強度、硬度和耐(nai)磨性顯著(zhu)提(ti)高，而冷(leng)塑(su)性、韌性及耐(nai)蝕性則下降。為改善(shan)耐(nai)蝕性能，可提(ti)高鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)(liang)，但受如下因(yin)素(su)制(zhi)約：因(yin)為鉻(ge)(ge)屬(shu)于(yu)穩定鐵素(su)體(ti)(ti)和縮小（封(feng)閉）奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)y相區(qu)(qu)的元素(su)，并阻(zu)礙從奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)溫度冷(leng)卻時(shi)(shi)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的轉(zhuan)變，所以提(ti)高鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)(liang)時(shi)(shi)，還需相應提(ti)高碳(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)來擴大(da)y相區(qu)(qu)，才能獲得馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織；當碳(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)達0.6％時(shi)(shi)，純（單(dan)一）奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)y相區(qu)(qu)最高鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)(liang)向右移動(dong)至(zhi)最大(da)值，可達18％左(zuo)右。繼續增(zeng)加過多的碳(tan)，因(yin)形成碳(tan)化(hua)物等不再擴大(da)y相區(qu)(qu)，但能提(ti)高耐(nai)磨性。因(yin)此，馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼一般含(han)(han)鉻(ge)(ge)量(liang)(liang)在(zai)(zai)12～18％之間(jian)，含(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)較高，在(zai)(zai)0.1～1.0％范圍內。
另一類（或(huo)第(di)四(si)類）為加有(you)(you)(you)少量(liang)鎳(nie)的(de)馬氏體不銹鋼。鎳(nie)屬(shu)于(yu)穩定奧氏體和(he)擴大（開啟）y相(xiang)區的(de)元(yuan)素。加入2％Ni時就有(you)(you)(you)明顯效果。這樣可以(yi)用(yong)鎳(nie)代碳(tan)，如通常使(shi)用(yong)的(de)1Cr17Ni2高鉻馬氏體不銹鋼。因低碳(tan)、高鉻并加鎳(nie)，比(bi)一般(ban)馬氏體不銹鋼具有(you)(you)(you)更好的(de)耐蝕性能和(he)強度與韌性的(de)配合。
馬氏體不銹(xiu)鋼的熱(re)處理(li)對力(li)學性能(neng)和耐蝕性能(neng)等有重(zhong)要(yao)影響。因(yin)此，根據不同的使用要(yao)求，應(ying)選(xuan)定相應(ying)適宜的熱(re)處理(li)工藝制度。通常包括(kuo)：在高溫(wen)奧(ao)氏體化溫(wen)度區間保溫(wen)，淬(cui)火(huo)形成馬氏體，在高溫(wen)淬(cui)火(huo)后，因(yin)存在內應(ying)力(li)大和脆化等問題，還(huan)必須進行回(hui)火(huo)得到回(hui)火(huo)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)，才能(neng)保(bao)證實用的(de)綜(zong)合(he)性(xing)(xing)能(neng)。回(hui)(hui)火處理分為(wei)(wei)高(gao)溫(wen)回(hui)(hui)火（600～750℃范圍(wei)(wei)，以改善和(he)(he)(he)調整(zheng)強度與(yu)韌性(xing)(xing)配合(he)等綜(zong)合(he)力(li)(li)學性(xing)(xing)能(neng)為(wei)(wei)目的(de)）和(he)(he)(he)低(di)(di)溫(wen)回(hui)(hui)火（低(di)(di)于400℃，以消除(chu)應(ying)力(li)(li)而又(you)不(bu)引(yin)起組織有(you)明(ming)顯變(bian)化(hua)為(wei)(wei)目的(de)）兩種(zhong)。因馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在約400～600℃左右范圍(wei)(wei)內(nei)回(hui)(hui)火，引(yin)起沖擊韌性(xing)(xing)的(de)降低(di)(di)。同時(shi)由(you)于析出鉻碳(tan)化(hua)物造成耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)下降。故一般應(ying)避免在此溫(wen)度范圍(wei)(wei)內(nei)回(hui)(hui)火。從耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)角度看(kan)，采用低(di)(di)碳(tan)鋼(gang)和(he)(he)(he)低(di)(di)溫(wen)回(hui)(hui)火更(geng)有(you)利。含碳(tan)高(gao)的(de)比低(di)(di)碳(tan)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對回(hui)(hui)火脆性(xing)(xing)更(geng)敏感(gan)，冷加工成形性(xing)(xing)和(he)(he)(he)可焊(han)性(xing)(xing)更(geng)差（因此必須焊(han)前預熱(re)(re)和(he)(he)(he)焊(han)后熱(re)(re)處理，甚(shen)至不(bu)作焊(han)接件等）。總之，如對強度硬度要求不(bu)高(gao)時(shi)，應(ying)盡(jin)量采用低(di)(di)碳(tan)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)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(ao)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。
