從圖9.15和表9.2可看出，馬氏(shi)體(ti)不銹鋼為鉻含量為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(gang)所含主要元素是鉻、鐵和碳，其相對含量決定了鋼(gang)的(de)組(zu)織類別，如圖9.15所示。

  鉻(ge)是鐵(tie)素體形(xing)成元(yuan)(yuan)素，為(wei)了(le)得到(dao)可淬火(huo)的(de)(de)馬氏(shi)體鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，鉻(ge)的(de)(de)調整是受(shou)限制的(de)(de)。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼要求(qiu)具有良好(hao)不(bu)(bu)銹(xiu)性(xing)的(de)(de)最(zui)低鉻(ge)含(han)(han)量(liang)(liang)約(yue)為(wei)12％，為(wei)了(le)能(neng)得到(dao)穩定的(de)(de)奧氏(shi)體相區(qu)，必須向Fe-Cr二元(yuan)(yuan)合金中(zhong)加入奧氏(shi)體形(xing)成元(yuan)(yuan)素，碳和氮是價廉且(qie)有效(xiao)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素。在Fe-Cr-C三元(yuan)(yuan)系中(zhong)，鉻(ge)含(han)(han)量(liang)(liang)超過20％時，無論碳含(han)(han)量(liang)(liang)如何均不(bu)(bu)能(neng)得到(dao)單(dan)一的(de)(de)奧氏(shi)體組織（圖2.34），因此馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)(liang)均低于20％。

 鉻提高(gao)(gao)Fe-C合金的淬(cui)透(tou)性(xing)，使其過冷(leng)(leng)(leng)奧氏體轉變(bian)曲線(xian)右移，具(ju)有空冷(leng)(leng)(leng)淬(cui)硬的能力(li)。圖9.16為Cr13型不銹鋼(gang)的過冷(leng)(leng)(leng)奧氏體等溫轉變(bian)曲線(xian)。碳含(han)量增加時，穩定性(xing)進(jin)一步(bu)提高(gao)(gao)。形狀復(fu)雜(za)的零件(jian)可分散地在空氣(qi)中冷(leng)(leng)(leng)卻(que)或鼓風(feng)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)，此(ci)時淬(cui)火溫度取上限，尺(chi)寸較大的零件(jian)可采用油冷(leng)(leng)(leng)淬(cui)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(zai)酸性(xing)水溶(rong)液中(zhong)，鉻(ge)(ge)對鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)與介質(zhi)性(xing)質(zhi)有(you)關(guan)。在(zai)氧(yang)化(hua)性(xing)介質(zhi)中(zhong)，隨(sui)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)的(de)提高(gao)，鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)增加，這與鉻(ge)(ge)能促(cu)使生成(cheng)一(yi)層(ceng)鉻(ge)(ge)的(de)氧(yang)化(hua)物保護膜有(you)關(guan)。在(zai)稀硝酸中(zhong)，鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)為17％～18％時，能得到滿意(yi)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。在(zai)還原性(xing)介質(zhi)中(zhong)，隨(sui)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)的(de)提高(gao)，鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)下降。

 在(zai)馬(ma)氏(shi)體鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中，碳是除鉻(ge)(ge)外的另一(yi)重(zhong)要(yao)元素(su)(su)，其奧氏(shi)體形成(cheng)能力為鎳的30倍，微量(liang)(liang)的氮(dan)也有(you)相(xiang)似(si)的作用。在(zai)馬(ma)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中，碳含(han)(han)(han)量(liang)(liang)一(yi)般在(zai)0.1％～1.0％變動，視(shi)鋼(gang)中的鉻(ge)(ge)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)而定。圖(tu)9.18為碳對Fe-Cr合(he)(he)(he)金相(xiang)圖(tu)（α＋r）／α相(xiang)界(jie)的影響。圖(tu)9.19為氮(dan)對Fe-Cr合(he)(he)(he)金相(xiang)圖(tu)（α＋y）/ α相(xiang)界(jie)的影響。碳和(he)氮(dan)使Fe-Cr合(he)(he)(he)金的y /（α＋y）相(xiang)界(jie)向右移動，使鉻(ge)(ge)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)(bu)(bu)(bu)小于(yu)12％的合(he)(he)(he)金既(ji)具(ju)有(you)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹性，又能通過淬火進(jin)行(xing)強化(hua)。在(zai)給定的碳含(han)(han)(han)量(liang)(liang)情況下，合(he)(he)(he)金中的鉻(ge)(ge)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)是受到限(xian)制的。如果(guo)鉻(ge)(ge)超(chao)過一(yi)定的含(han)(han)(han)量(liang)(liang)，將形成(cheng)單相(xiang)的鐵素(su)(su)體組織而不(bu)(bu)(bu)(bu)能進(jin)行(xing)淬火。

 圖9.20和圖9.21為不(bu)同鉻含(han)(han)量時的Fe-Cr-C三元系垂直截面圖。隨(sui)鉻含(han)(han)量的增加，共析點(dian)S左移(yi)，共析轉變的溫(wen)度(du)區間升(sheng)高，轉變區間變寬。

 根(gen)據圖9.21，當鉻含(han)(han)(han)量為18％，碳(tan)含(han)(han)(han)量低于(yu)0.08％時，加(jia)(jia)熱(re)直至熔點，不出現α→γ和γ→8轉變，屬于(yu)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)含(han)(han)(han)量為0.08％～0.22％時，加(jia)(jia)熱(re)后只有部分鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)可以轉變為奧氏體(ti)(ti)，淬(cui)火后可得(de)(de)到鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)十馬氏體(ti)(ti)的組織，屬于(yu)半(ban)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)鋼；在(zai)碳(tan)含(han)(han)(han)量大于(yu)0.22％時，加(jia)(jia)熱(re)后可以得(de)(de)到奧氏體(ti)(ti)組織或奧氏體(ti)(ti)十未(wei)溶(rong)碳(tan)化物，淬(cui)火后可以得(de)(de)到馬氏體(ti)(ti)組織或馬氏體(ti)(ti)十未(wei)溶(rong)碳(tan)化物，屬于(yu)馬氏體(ti)(ti)鋼，加(jia)(jia)熱(re)時含(han)(han)(han)鉻的碳(tan)化物溶(rong)解緩(huan)慢。

為(wei)改善(shan)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)鉻不銹鋼的(de)(de)綜合性能，可以添(tian)加(jia)鎳(nie)，鎳(nie)是擴大γ相區的(de)(de)元素。在含16％～18％Cr的(de)(de)條(tiao)件下，加(jia)入(ru)2％Ni對擴大γ相區有明顯效果（圖9.22），即使碳(tan)含量很低，單一的(de)(de)鐵素體(ti)組(zu)織也將消(xiao)失，加(jia)熱時出現(xian)混合的(de)(de)a＋y組(zu)織，使合金具(ju)有部(bu)分(fen)淬火能力。含碳(tan)0.2％時，加(jia)熱可以完(wan)全轉變為(wei)奧氏(shi)體(ti)，淬火后得(de)到(dao)完(wan)全的(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織，從而改善(shan)鋼的(de)(de)力學性能。

 鎳能明(ming)顯地改善Cr13型馬氏體不銹鋼(gang)的(de)(de)耐氣蝕(shi)性能，含2％Ni的(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)耐氣蝕(shi)性能較含1％Ni的(de)(de)鋼(gang)約提高(gao)3倍。

 錳在這類(lei)鋼中（易切削鋼除外）含量不(bu)超(chao)過1％，對鋼的性能沒(mei)有(you)影響。

 硅(gui)在(zai)這類鋼(gang)中的(de)(de)含量不超過(guo)1％，每(mei)增加1％Si可(ke)使Ac1提高45～50℃。硅(gui)是縮小γ相區的(de)(de)元素，提高硅(gui)含量將促(cu)進鐵素體(ti)的(de)(de)形成，影(ying)響鋼(gang)的(de)(de)淬硬(ying)能力。

 鉬(mu)是鐵素體(ti)(ti)形成元素，在馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼中的(de)(de)加入量(liang)一(yi)般不(bu)超過(guo)1％。鉬(mu)可改善這類鋼的(de)(de)耐(nai)蝕性，可增強鋼的(de)(de)二次硬化能力，溶于基體(ti)(ti)的(de)(de)一(yi)部分(fen)鉬(mu)可提(ti)高鋼的(de)(de)高溫強度。

 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。