馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼一般(ban)含有11.5％～19％Cr和低于1.20％的(de)碳(tan)，有時加(jia)入一定量的(de)強碳(tan)化(hua)物形(xing)(xing)成(cheng)元素Mo、V等(deng)，以進一步提(ti)高強度(du)和高溫性能。如果鋼中(zhong)加(jia)入氮元素代替碳(tan)或部分(fen)碳(tan)，將會影響馬氏體(ti)的(de)形(xing)(xing)態，形(xing)(xing)成(cheng)碳(tan)氮化(hua)物及氮化(hua)物，從而影響鋼的(de)性能。氮在α-Fe中(zhong)，590℃時的(de)最大溶解度(du)為(wei)0.1％；在γ-Fe中(zhong)，650℃時的(de)最大溶解度(du)為(wei)2.8％。
含氮馬氏體Ms點隨氮含量的增高而減低，但氮降低Ms點的作用小于碳，實際上氮穩定奧氏體的作用較碳為高。Fe-N馬氏體的正方度c/a較Fe-C體的正方度要高。當含氮馬氏體中的氮含量與含碳馬氏體中的碳含量相同時，氮馬氏體的c大于碳馬氏體，a亦然，但碳馬氏體的a降低幅度更高。因此，氮馬氏體的c/a值要高些。這可能與氮合金化引起的高濃度自由電子和短程有序有關。
低(di)氮和高氮馬(ma)氏(shi)體形(xing)態與(yu)碳馬(ma)氏(shi)體相似。以下分述(shu)各類Fe-N馬(ma)氏(shi)體的形(xing)態特(te)點：
1. 塊狀馬氏體
含(han)0.08％～0.17％N馬(ma)氏體呈現等(deng)軸狀(zhuang)(zhuang)、邊界光(guang)滑的(de)塊狀(zhuang)(zhuang)形態(tai)，少數區域顯示不規(gui)則的(de)鋸(ju)齒狀(zhuang)(zhuang)邊界，其中氮(dan)含(han)量較高的(de)近似于四邊形。這(zhe)類馬(ma)氏體形態(tai)稱為塊狀(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏體，是(shi)切(qie)變型馬(ma)氏體的(de)轉變產物。
2. 條狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體
含0.2％～0.7％N的(de)馬氏體呈(cheng)條(tiao)(tiao)狀，具有(you)高密度(du)位(wei)錯(cuo)的(de)亞(ya)結構(gou)，多個條(tiao)(tiao)平(ping)(ping)列而集結為束(shu)，條(tiao)(tiao)寬(kuan)度(du)范(fan)圍為0.3～3μm，平(ping)(ping)均寬(kuan)度(du)約(yue)為1μm，條(tiao)(tiao)間以小(xiao)位(wei)向差邊界相隔。
3. 片(pian)狀馬(ma)氏(shi)體
氮含量提高到0.7％～2.4％的Fe-N馬氏(shi)體(ti)形態呈現凸透(tou)鏡狀(zhuang)的片型位錯或孿(luan)晶亞結構，隨(sui)著氮含量的增高，李晶量增高，它(ta)帶有(you)中脊，在光學顯(xian)微(wei)鏡下呈現在殘(can)余奧氏(shi)體(ti)的基體(ti)上(shang)多向分布的針狀(zhuang)組織。
4. 薄板馬氏體
在Fe-（2.6％～2.7％）N馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)組織中觀(guan)察到一種(zhong)薄板(ban)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)，這(zhe)種(zhong)薄板(ban)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)為全（211）。孿(luan)晶，無中脊(ji)。
在Fe-N馬氏(shi)體組織中殘(can)存著較Fe-C馬氏(shi)體組織更多的(de)殘(can)余奧氏(shi)體。殘(can)余奧氏(shi)體的(de)體積(ji)分數影響回火轉變程(cheng)序(xu)和回火組織的(de)硬度值(zhi)。
含氮馬氏體(ti)（α＇）時效和(he)回火(huo)轉變過程如下(xia)：
（1）在時效階段，含氮馬氏體產生調幅分解的氮原子局部聚集和有序化，構成在α'基體上共格a＂-Fe16N2薄片。
（2）第一回火階段，共格α＂-Fe16N2繼續長大，含氮馬氏體轉變為α'基體上分布著層片狀半共格或非共格的a＂-Fe16N2組織。
（3）第二回火階段，淬火組織中的殘余奧氏體YR轉變為α＋γ'-Fe4N，構成在α基體上分布著的y薄片組織。
（4）第三回火階段，過渡氮化物α'-Fe16N2轉化為α基本上分布著的穩定氮化物γ'-Fe4N。
Fe-N馬氏體α經過時效和回火階段轉變后形成在α基本上分布著的γ'-Fe4N片組織。
低溫回火含碳馬氏體產生復雜結構共格的ε及χ碳化物，產生較大的應力，與含量相同的含氮馬氏體比較，其硬度較高。
在淬火條件下，含碳馬氏體硬度隨回火溫度升高而單調降低，不出現二次硬化，而含氮馬氏體在淬火態硬度較低，但隨回火溫度的提高，硬度一直在提高，450℃時達最大值。當碳和氮同時存在時，回火溫度為100℃時有一次硬化，然后降低直至300℃，隨后升高，在450℃出現最大的二次硬化。此時，鋼中形成很細小均勻的氮化物γ'-Fe4N和滲碳體。
回火(huo)含(han)氮(dan)馬(ma)氏體位錯具有較高的(de)遷(qian)移性，因(yin)此回火(huo)含(han)氮(dan)馬(ma)氏體的(de)韌(ren)性高于回火(huo)含(han)碳馬(ma)氏體。
含氮馬氏體不銹鋼在100℃以下回火不改變馬氏體的結構；200℃回火，會形成很細的密排六方結構的ε-（Fe，Cr）2N及ε-（Fe，Cr）2C；300℃時，細小的ε-（Fe，Cr）2N含量提高并轉變成ξ-（Fe，Cr）2N；之后在500℃之前ξ-（Fe，Cr）2N氮化物粗化。含氮馬氏體在600～650℃回火，會形成片狀的（Fe，Cr）2N及一些球狀（Cr，Fe）2N。對于含碳馬氏體，在600～650℃回火，碳化物粗化成滲碳體。含碳馬氏體600～650℃回火還有（Fe，Cr）7C3析出，長時間回火則轉變為（Cr，Fe）23C6。
在馬氏體不銹鋼中，除Cr元素外，常加入Nb、V等強碳化物形成元素。在含氮馬氏體不銹鋼中，氮化物與碳化物相比細小而分布均勻，因此回火后改善了氮合金化馬氏體鋼的力學性能。在600～700℃回火，氮與Nb、V形成（Nb，V）X型氮化物及Cr2N，因此二次硬度提高至更高水平。在某些情況下，500℃回火時會析出（Nb，V）（C，N）及納米尺寸的（Fe，Cr，V）（C，N），從而提高了強度。氮合金化鋼使殘余奧氏體更加穩定而且保留了固溶的鉻以提高耐蝕性，延遲了M23C6及M6C型碳化物的析出。
表9.78為國外(wai)生產的一(yi)些高氮(dan)馬氏體不銹鋼的成(cheng)分、性能和應用。
