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。
馬氏體不銹(xiu)鋼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。
為獲得馬氏(shi)體組織，一(yi)(yi)個基(ji)本的先決(jue)條(tiao)(tiao)件，就(jiu)是在相(xiang)圖中必須存(cun)在有奧(ao)氏(shi)體（y相(xiang)）的區(qu)域才(cai)有可能(neng)。對于(yu)無碳Fe-Cr二元(yuan)合金平衡相(xiang)圖而言，鉻含(han)量(liang)大于(yu)12％時，在所(suo)有溫度條(tiao)(tiao)件下均(jun)不存(cun)在奧(ao)氏(shi)體組織。而12％的鉻含(han)量(liang)，一(yi)(yi)般是保證(zheng)不銹鋼具有起碼的耐蝕性(xing)能(neng)所(suo)必需的最低含(han)量(liang)。為克服上(shang)述矛(mao)盾，只有加入能(neng)改(gai)變相(xiang)圖擴大γ相(xiang)區(qu)的元(yuan)素，主要是碳等，才(cai)能(neng)實現上(shang)述先決(jue)條(tiao)(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。
鑒于碳(tan)(tan)對鋼(gang)的(de)組(zu)織與(yu)性能的(de)重大(da)影響，馬氏體（鉻）不(bu)銹鋼(gang)習慣上(shang)可按碳(tan)(tan)含量（相對比(bi)較）大(da)體分為三類(lei)即低碳(tan)(tan)類(lei)（＜0.15％C）、中碳(tan)(tan)類(lei)（0.2～0.4％C）和高碳(tan)(tan)類(lei)（0.6～1.0％C）。如(ru)1Cr13鋼(gang)屬(shu)于馬氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)低碳(tan)(tan)類(lei)。
馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的(de)強度主要取決于(yu)碳(tan)。隨(sui)著碳(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)增加，其強度、硬度和(he)耐磨性(xing)顯著提(ti)(ti)高(gao)，而冷(leng)塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)及(ji)耐蝕(shi)性(xing)則下降。為改善耐蝕(shi)性(xing)能(neng)，可提(ti)(ti)高(gao)鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)，但受如下因素制約：因為鉻屬于(yu)穩定鐵素體(ti)和(he)縮小(xiao)（封閉）奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)y相區(qu)(qu)(qu)的(de)元(yuan)素，并(bing)阻礙(ai)從奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)化溫度冷(leng)卻時(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)向馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)轉變，所以(yi)提(ti)(ti)高(gao)鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)時(shi)，還需相應提(ti)(ti)高(gao)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)來擴大(da)y相區(qu)(qu)(qu)，才能(neng)獲得馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織；當(dang)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)達0.6％時(shi)，純（單一）奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)y相區(qu)(qu)(qu)最高(gao)鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)向右(you)移動至(zhi)最大(da)值，可達18％左右(you)。繼(ji)續增加過多的(de)碳(tan)，因形成碳(tan)化物等不(bu)再擴大(da)y相區(qu)(qu)(qu)，但能(neng)提(ti)(ti)高(gao)耐磨性(xing)。因此，馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼一般含(han)鉻量(liang)(liang)(liang)在(zai)12～18％之間，含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)高(gao)，在(zai)0.1～1.0％范圍(wei)內。
另一類(lei)（或第四類(lei)）為(wei)加有(you)少量(liang)鎳(nie)(nie)的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼。鎳(nie)(nie)屬于穩定奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和(he)擴大（開啟）y相(xiang)區的(de)元素。加入2％Ni時就有(you)明顯效果。這樣可(ke)以(yi)用鎳(nie)(nie)代碳，如(ru)通常使用的(de)1Cr17Ni2高(gao)鉻馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼。因低碳、高(gao)鉻并加鎳(nie)(nie)，比一般馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼具有(you)更好的(de)耐蝕性(xing)能和(he)強度與(yu)韌性(xing)的(de)配合(he)。
馬氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)熱處(chu)理(li)對力(li)學(xue)性能和耐蝕性能等(deng)有(you)重(zhong)要(yao)影響(xiang)。因此，根據不同(tong)的(de)(de)使用要(yao)求(qiu)，應選定相(xiang)應適宜的(de)(de)熱處(chu)理(li)工藝制度(du)。通常(chang)包括：在高溫(wen)奧氏體(ti)化溫(wen)度(du)區間保溫(wen)，淬火(huo)形成馬氏體(ti)，在高溫(wen)淬火(huo)后(hou)，因存在內應力(li)大(da)和脆化等(deng)問題，還必須進行回火(huo)得(de)到回火(huo)馬(ma)氏體，才能保(bao)證實用(yong)的(de)(de)(de)綜合性(xing)(xing)能。回(hui)火(huo)(huo)處理(li)分(fen)為高溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)（600～750℃范圍，以(yi)改善和(he)調(diao)整(zheng)強度與(yu)韌(ren)性(xing)(xing)配合等(deng)綜合力學性(xing)(xing)能為目的(de)(de)(de)）和(he)低(di)溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)（低(di)于400℃，以(yi)消(xiao)除應(ying)力而又(you)不(bu)(bu)引起(qi)組織有明顯變化(hua)為目的(de)(de)(de)）兩種。因馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼在約400～600℃左右(you)范圍內(nei)回(hui)火(huo)(huo)，引起(qi)沖(chong)擊韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)降低(di)。同時由(you)于析(xi)出(chu)鉻碳(tan)化(hua)物(wu)造成耐蝕性(xing)(xing)下降。故一(yi)般應(ying)避免(mian)在此(ci)溫(wen)度范圍內(nei)回(hui)火(huo)(huo)。從耐蝕性(xing)(xing)角度看，采(cai)(cai)用(yong)低(di)碳(tan)鋼和(he)低(di)溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)更有利。含碳(tan)高的(de)(de)(de)比低(di)碳(tan)馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼對回(hui)火(huo)(huo)脆性(xing)(xing)更敏感，冷加(jia)工成形性(xing)(xing)和(he)可焊(han)性(xing)(xing)更差(cha)（因此(ci)必須焊(han)前預熱和(he)焊(han)后(hou)熱處理(li)，甚(shen)至不(bu)(bu)作焊(han)接件等(deng)）。總(zong)之，如對強度硬度要求不(bu)(bu)高時，應(ying)盡量采(cai)(cai)用(yong)低(di)碳(tan)馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼。
馬氏體不銹鋼耐蝕性一般不如鐵素體型、更不如奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)。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。
