從圖9.15和表9.2可看出，馬(ma)氏體不(bu)銹鋼為鉻含量為11.5％～19.0％的低、中、高碳鋼。馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)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(ma)氏體不銹鋼所含主(zhu)要元素是鉻、鐵(tie)和碳，其(qi)相對含量決定了鋼的組織類別，如圖(tu)9.15所示。
鉻(ge)是(shi)鐵(tie)素(su)(su)(su)體形(xing)(xing)成元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)，為(wei)了得到(dao)(dao)可淬(cui)火的馬(ma)氏(shi)體鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，鉻(ge)的調整(zheng)是(shi)受(shou)限制的。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)要求具有良好不(bu)(bu)銹(xiu)性的最低(di)鉻(ge)含量(liang)約為(wei)12％，為(wei)了能得到(dao)(dao)穩定(ding)的奧(ao)氏(shi)體相區，必須向Fe-Cr二(er)元(yuan)(yuan)(yuan)合金中加入奧(ao)氏(shi)體形(xing)(xing)成元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)，碳(tan)和氮是(shi)價(jia)廉且(qie)有效(xiao)的元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)。在Fe-Cr-C三元(yuan)(yuan)(yuan)系中，鉻(ge)含量(liang)超(chao)過20％時，無論碳(tan)含量(liang)如何均(jun)不(bu)(bu)能得到(dao)(dao)單(dan)一的奧(ao)氏(shi)體組織（圖2.34），因此馬(ma)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中的鉻(ge)含量(liang)均(jun)低(di)于(yu)20％。
鉻(ge)提高(gao)Fe-C合金的(de)(de)淬透(tou)性，使其過冷奧氏體轉變曲線右移，具有空(kong)冷淬硬的(de)(de)能力。圖9.16為Cr13型不銹(xiu)鋼的(de)(de)過冷奧氏體等溫(wen)轉變曲線。碳含(han)量增(zeng)加時，穩定性進一步提高(gao)。形狀復(fu)雜的(de)(de)零件可(ke)分散地在空(kong)氣中冷卻或鼓風冷卻，此時淬火溫(wen)度取上(shang)限，尺寸較大的(de)(de)零件可(ke)采用油冷淬火。
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。
在酸性(xing)(xing)(xing)(xing)水(shui)溶(rong)液中(zhong)，鉻對鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)與介質(zhi)(zhi)性(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)有關。在氧化性(xing)(xing)(xing)(xing)介質(zhi)(zhi)中(zhong)，隨(sui)(sui)鉻含量(liang)(liang)的(de)(de)提高，鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)增加，這與鉻能(neng)促使(shi)生成(cheng)一層(ceng)鉻的(de)(de)氧化物保(bao)護(hu)膜有關。在稀(xi)硝酸中(zhong)，鉻含量(liang)(liang)為17％～18％時，能(neng)得到滿(man)意的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。在還原性(xing)(xing)(xing)(xing)介質(zhi)(zhi)中(zhong)，隨(sui)(sui)鉻含量(liang)(liang)的(de)(de)提高，鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)下降。
在(zai)馬氏體鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中，碳是(shi)除(chu)鉻(ge)外的(de)(de)(de)另一(yi)(yi)重要(yao)元素，其奧氏體形成(cheng)能(neng)(neng)力(li)為(wei)鎳的(de)(de)(de)30倍，微量的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)也有相似的(de)(de)(de)作用。在(zai)馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中，碳含(han)(han)(han)(han)量一(yi)(yi)般在(zai)0.1％～1.0％變動，視鋼(gang)中的(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)量而(er)定(ding)。圖(tu)(tu)9.18為(wei)碳對Fe-Cr合(he)金相圖(tu)(tu)（α＋r）／α相界的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。圖(tu)(tu)9.19為(wei)氮(dan)(dan)對Fe-Cr合(he)金相圖(tu)(tu)（α＋y）/ α相界的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。碳和氮(dan)(dan)使Fe-Cr合(he)金的(de)(de)(de)y /（α＋y）相界向右(you)移(yi)動，使鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)量不(bu)(bu)小于12％的(de)(de)(de)合(he)金既(ji)具有不(bu)(bu)銹(xiu)性(xing)，又能(neng)(neng)通(tong)過淬火(huo)進行強(qiang)化。在(zai)給(gei)定(ding)的(de)(de)(de)碳含(han)(han)(han)(han)量情況(kuang)下(xia)，合(he)金中的(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)量是(shi)受(shou)到限(xian)制的(de)(de)(de)。如果鉻(ge)超(chao)過一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量，將形成(cheng)單相的(de)(de)(de)鐵(tie)素體組織而(er)不(bu)(bu)能(neng)(neng)進行淬火(huo)。
圖9.20和圖9.21為不同鉻含量(liang)時(shi)的Fe-Cr-C三元系垂直截面圖。隨鉻含量(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)量為18％，碳(tan)含(han)量低于(yu)(yu)0.08％時(shi)(shi)，加(jia)熱(re)直至熔點，不(bu)出現α→γ和γ→8轉變(bian)，屬于(yu)(yu)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼；在碳(tan)含(han)量為0.08％～0.22％時(shi)(shi)，加(jia)熱(re)后(hou)只有部分鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以轉變(bian)為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，淬火后(hou)可(ke)得(de)(de)(de)到鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)十馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的組(zu)織，屬于(yu)(yu)半(ban)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼；在碳(tan)含(han)量大于(yu)(yu)0.22％時(shi)(shi)，加(jia)熱(re)后(hou)可(ke)以得(de)(de)(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(rong)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)，淬火后(hou)可(ke)以得(de)(de)(de)到馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織或馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十未溶(rong)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)，屬于(yu)(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼，加(jia)熱(re)時(shi)(shi)含(han)鉻的碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)溶(rong)解緩慢。
為改善(shan)(shan)馬(ma)(ma)氏體鉻不銹(xiu)鋼的(de)綜合性(xing)能(neng)(neng)，可以添加(jia)鎳(nie)，鎳(nie)是(shi)擴大γ相(xiang)區的(de)元素(su)(su)。在含(han)16％～18％Cr的(de)條件下，加(jia)入(ru)2％Ni對擴大γ相(xiang)區有明顯效果（圖(tu)9.22），即使(shi)碳含(han)量很低，單一(yi)的(de)鐵(tie)素(su)(su)體組(zu)織(zhi)也(ye)將消失，加(jia)熱時(shi)出現混合的(de)a＋y組(zu)織(zhi)，使(shi)合金具有部分淬(cui)火(huo)能(neng)(neng)力(li)。含(han)碳0.2％時(shi)，加(jia)熱可以完(wan)全轉變(bian)為奧氏體，淬(cui)火(huo)后得到(dao)完(wan)全的(de)馬(ma)(ma)氏體組(zu)織(zhi)，從而改善(shan)(shan)鋼的(de)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)。
鎳(nie)能(neng)(neng)明顯地改善(shan)Cr13型馬氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)耐(nai)氣蝕(shi)性能(neng)(neng)，含2％Ni的(de)鋼(gang)的(de)耐(nai)氣蝕(shi)性能(neng)(neng)較含1％Ni的(de)鋼(gang)約(yue)提(ti)高3倍。
錳在這類鋼(gang)中(zhong)（易切削鋼(gang)除外(wai)）含量不超過1％，對鋼(gang)的性能沒(mei)有影(ying)響。
硅在(zai)這類鋼中的(de)含量(liang)不超過(guo)1％，每增加1％Si可使Ac1提高45～50℃。硅是(shi)縮小γ相區的(de)元素，提高硅含量(liang)將促進鐵素體的(de)形成，影響鋼的(de)淬硬能力。
鉬(mu)是鐵素(su)體形成元(yuan)素(su)，在(zai)馬(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的加入量一般(ban)不超(chao)過(guo)1％。鉬(mu)可改(gai)善這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)的耐蝕性，可增強鋼(gang)(gang)的二次硬(ying)化(hua)能力(li)，溶于基(ji)體的一部(bu)分鉬(mu)可提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)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。
