從圖9.15和表9.2可看出，馬氏體(ti)不銹(xiu)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。

 馬氏體不銹鋼所(suo)含主要元素是鉻(ge)、鐵和碳，其相對含量(liang)決定了(le)鋼的組織類別，如圖9.15所(suo)示。

  鉻是(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)形成元(yuan)(yuan)素(su)，為了得到(dao)可淬(cui)火的(de)(de)(de)馬氏體(ti)鉻不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，鉻的(de)(de)(de)調整是(shi)受限制的(de)(de)(de)。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)要求具有(you)良好(hao)不(bu)銹(xiu)性的(de)(de)(de)最低鉻含量約為12％，為了能(neng)得到(dao)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)相區，必須向Fe-Cr二元(yuan)(yuan)合金中加入奧(ao)氏體(ti)形成元(yuan)(yuan)素(su)，碳和氮(dan)是(shi)價廉(lian)且有(you)效的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)。在Fe-Cr-C三元(yuan)(yuan)系(xi)中，鉻含量超過20％時，無論碳含量如何均(jun)不(bu)能(neng)得到(dao)單一的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)組織（圖2.34），因(yin)此馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)鉻含量均(jun)低于(yu)20％。

 鉻(ge)提高Fe-C合金的(de)淬(cui)透(tou)性(xing)，使其過冷(leng)奧(ao)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變曲線(xian)(xian)右移，具有空冷(leng)淬(cui)硬的(de)能力(li)。圖9.16為Cr13型(xing)不銹鋼(gang)的(de)過冷(leng)奧(ao)氏(shi)體(ti)等(deng)溫轉(zhuan)變曲線(xian)(xian)。碳含(han)量增加時，穩定性(xing)進一步提高。形狀復(fu)雜的(de)零件可(ke)分散(san)地(di)在空氣中冷(leng)卻或鼓(gu)風冷(leng)卻，此時淬(cui)火(huo)溫度取(qu)上限，尺寸(cun)較大的(de)零件可(ke)采用油冷(leng)淬(cui)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)(zai)酸(suan)性(xing)水溶液中(zhong)，鉻(ge)對鋼(gang)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)與介質(zhi)性(xing)質(zhi)有關。在(zai)(zai)氧化性(xing)介質(zhi)中(zhong)，隨鉻(ge)含(han)(han)量的提高(gao)，鋼(gang)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)增加(jia)，這與鉻(ge)能促使生(sheng)成一層鉻(ge)的氧化物(wu)保護膜有關。在(zai)(zai)稀硝(xiao)酸(suan)中(zhong)，鉻(ge)含(han)(han)量為17％～18％時，能得(de)到滿意的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。在(zai)(zai)還原性(xing)介質(zhi)中(zhong)，隨鉻(ge)含(han)(han)量的提高(gao)，鋼(gang)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)下降。

 在(zai)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)，碳(tan)是除鉻(ge)外的(de)(de)另一重要元素，其(qi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)形成能力為鎳(nie)的(de)(de)30倍，微量(liang)的(de)(de)氮(dan)也有相(xiang)似的(de)(de)作用(yong)。在(zai)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)，碳(tan)含(han)(han)量(liang)一般在(zai)0.1％～1.0％變(bian)動，視鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)而定。圖(tu)9.18為碳(tan)對Fe-Cr合(he)(he)金相(xiang)圖(tu)（α＋r）／α相(xiang)界的(de)(de)影響(xiang)。圖(tu)9.19為氮(dan)對Fe-Cr合(he)(he)金相(xiang)圖(tu)（α＋y）/ α相(xiang)界的(de)(de)影響(xiang)。碳(tan)和氮(dan)使Fe-Cr合(he)(he)金的(de)(de)y /（α＋y）相(xiang)界向右(you)移動，使鉻(ge)含(han)(han)量(liang)不(bu)小于12％的(de)(de)合(he)(he)金既具有不(bu)銹性，又能通(tong)過淬(cui)火進(jin)行(xing)強化(hua)。在(zai)給(gei)定的(de)(de)碳(tan)含(han)(han)量(liang)情況下，合(he)(he)金中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)是受到限制的(de)(de)。如果鉻(ge)超(chao)過一定的(de)(de)含(han)(han)量(liang)，將(jiang)形成單(dan)相(xiang)的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)組織而不(bu)能進(jin)行(xing)淬(cui)火。

 圖9.20和(he)圖9.21為不同鉻含量時的(de)(de)Fe-Cr-C三元系(xi)垂直截面圖。隨(sui)鉻含量的(de)(de)增加，共析點(dian)S左(zuo)移(yi)，共析轉變(bian)(bian)的(de)(de)溫度區間(jian)升高(gao)，轉變(bian)(bian)區間(jian)變(bian)(bian)寬。

 根據圖9.21，當鉻(ge)含(han)(han)量為(wei)18％，碳(tan)含(han)(han)量低于(yu)0.08％時(shi)，加(jia)(jia)熱(re)直至熔點(dian)，不出現α→γ和γ→8轉變，屬(shu)于(yu)鐵素體(ti)(ti)鋼(gang)；在碳(tan)含(han)(han)量為(wei)0.08％～0.22％時(shi)，加(jia)(jia)熱(re)后(hou)(hou)只有部分(fen)鐵素體(ti)(ti)可以轉變為(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)，淬(cui)火后(hou)(hou)可得到(dao)鐵素體(ti)(ti)十馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)組(zu)織，屬(shu)于(yu)半鐵素體(ti)(ti)鋼(gang)；在碳(tan)含(han)(han)量大于(yu)0.22％時(shi)，加(jia)(jia)熱(re)后(hou)(hou)可以得到(dao)奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織或奧氏(shi)體(ti)(ti)十未(wei)溶碳(tan)化(hua)物(wu)，淬(cui)火后(hou)(hou)可以得到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織或馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)十未(wei)溶碳(tan)化(hua)物(wu)，屬(shu)于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)，加(jia)(jia)熱(re)時(shi)含(han)(han)鉻(ge)的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)溶解緩慢。

為(wei)(wei)改(gai)善馬氏(shi)體鉻不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)綜(zong)合性能(neng)，可以添加(jia)鎳，鎳是擴(kuo)大(da)(da)γ相區(qu)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)。在含(han)16％～18％Cr的(de)(de)(de)條件下，加(jia)入2％Ni對擴(kuo)大(da)(da)γ相區(qu)有明顯(xian)效果（圖9.22），即使(shi)碳含(han)量(liang)很(hen)低(di)，單一(yi)的(de)(de)(de)鐵素(su)體組織(zhi)(zhi)也將消(xiao)失，加(jia)熱(re)時(shi)出現混合的(de)(de)(de)a＋y組織(zhi)(zhi)，使(shi)合金具有部分淬火(huo)能(neng)力。含(han)碳0.2％時(shi)，加(jia)熱(re)可以完(wan)全轉(zhuan)變為(wei)(wei)奧氏(shi)體，淬火(huo)后(hou)得到完(wan)全的(de)(de)(de)馬氏(shi)體組織(zhi)(zhi)，從而(er)改(gai)善鋼(gang)的(de)(de)(de)力學性能(neng)。

 鎳能(neng)明顯地(di)改(gai)善Cr13型馬氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐氣(qi)蝕性能(neng)，含(han)2％Ni的(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)耐氣(qi)蝕性能(neng)較含(han)1％Ni的(de)(de)鋼(gang)約提高3倍。

 錳(meng)在這(zhe)類鋼中（易切削(xue)鋼除外）含量(liang)不超(chao)過1％，對(dui)鋼的性能沒(mei)有(you)影(ying)響。

 硅(gui)(gui)在這類鋼中(zhong)的含量(liang)不超過1％，每增加1％Si可(ke)使Ac1提高45～50℃。硅(gui)(gui)是(shi)縮小γ相區的元素(su)，提高硅(gui)(gui)含量(liang)將促進鐵素(su)體的形(xing)成，影響鋼的淬硬能力。

 鉬是鐵素體(ti)形成元(yuan)素，在馬氏體(ti)不(bu)銹鋼中的加入量一般不(bu)超過1％。鉬可(ke)改(gai)善這類鋼的耐蝕性(xing)，可(ke)增強鋼的二次硬化能力，溶(rong)于基體(ti)的一部分鉬可(ke)提高(gao)鋼的高(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(shi)傾向。