不鏽鋼的耐(nai)腐蝕性主要是因含有12％以上的鉻，並在鋼的表(biao)麵形成氧化（或鈍化）膜所致。鐵-鉻二(er)元相圖則(ze)是不鏽鋼的基礎（圖1-2-1）。鉻具有體心立(li)方晶格結構，與α-Fe屬於同一晶型(xing)，點陣常數也(ye)接(jie)近，相互形成連續(xu)固溶體。在圖1-2-1 831℃至1394℃的溫度範圍內，靠(kao)近純鐵一邊，存(cun)在一個被(bei)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(ta)元素形成的麵心立(li)方晶格結構的固溶體。通常對一般鋼是指碳和其它(ta)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(cun)在一個窄的a和y雙相區域。
馬氏體不鏽鋼屬於既(ji)具有基本的耐(nai)蝕性，又能通過(guo)熱(re)處理進行強化的不鏽鋼。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(guo)無擴散型(xing)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(guo)飽和的碳含量決定）。隨(sui)鋼的成分(fen)和熱(re)處理方法不同，有的還存(cun)在少(shao)量殘餘奧氏體、鐵素體或珠(zhu)光體。
為獲(huo)得(de)馬氏體組織，一個基本的先(xian)決條件，就是在相圖中必須存(cun)在有奧氏體（y相）的區域才(cai)有可能。對於無碳Fe-Cr二(er)元合金平(ping)衡相圖而言，鉻含量大於12％時，在所有溫度條件下(xia)均不存(cun)在奧氏體組織。而12％的鉻含量，一般是保證不鏽鋼具有起碼的耐(nai)蝕性能所必需的最低含量。為克服上述矛盾，隻(zhi)有加入能改變相圖擴大γ相區的元素，主要是碳等，才(cai)能實(shi)現上述先(xian)決條件。
隨(sui)著碳含量的增(zeng)加，y相區邊界逐漸向高鉻方向擴展(zhan)。Cr13型(xing)不鏽鋼是不鏽鋼發展(zhan)最早(zao)的鉻係基礎鋼種。含碳很低的0Cr13鋼仍(reng)屬於鐵素體型(xing)不鏽鋼。1Cr13鋼（約含0.1％C），因還有鐵素體相（即淬火後組織由馬氏體和鐵素體組成），屬半馬氏體型(xing)；含碳量為0.2～0.4％時，如2～4Cr13鋼則(ze)為馬氏體組織。
鑒(jian)於碳對鋼的組織與性能的重大影(ying)響(xiang)，馬氏體（鉻）不鏽鋼習(xi)慣上可按碳含量（相對比較）大體分(fen)為三類即低碳類（＜0.15％C）、中碳類（0.2～0.4％C）和高碳類（0.6～1.0％C）。如1Cr13鋼屬於馬氏體不鏽鋼的低碳類。
馬氏體不鏽鋼的強度主要取(qu)決於碳。隨(sui)著碳含量的增(zeng)加，其強度、硬度和耐(nai)磨性顯著(zhu)提高，而冷塑性、韌性及耐(nai)蝕性則(ze)下(xia)降。為改善(shan)耐(nai)蝕性能，可提高鉻含量，但受如下(xia)因素製約：因為鉻屬於穩定鐵素體和縮小（封閉）奧氏體y相區的元素，並阻礙從(cong)奧氏體化溫度冷卻時奧氏體向馬氏體的轉變，所以提高鉻含量時，還需相應(ying)提高碳含量來(lai)擴大y相區，才(cai)能獲(huo)得(de)馬氏體組織；當碳含量達0.6％時，純（單一）奧氏體y相區最高鉻含量向右移(yi)動(dong)至最大值，可達18％左右。繼(ji)續(xu)增(zeng)加過(guo)多(duo)的碳，因形成碳化物等不再擴大y相區，但能提高耐(nai)磨性。因此，馬氏體不鏽鋼一般含鉻量在12～18％之間，含碳量較高，在0.1～1.0％範圍內。
另一類（或第四類）為加有少(shao)量鎳的馬氏體不鏽鋼。鎳屬於穩定奧氏體和擴大（開啟）y相區的元素。加入2％Ni時就有明(ming)顯效果。這樣可以用鎳代碳，如通常使(shi)用的1Cr17Ni2高鉻馬氏體不鏽鋼。因低碳、高鉻並加鎳，比一般馬氏體不鏽鋼具有更好(hao)的耐(nai)蝕性能和強度與韌性的配合。
馬氏體不鏽鋼的熱(re)處理對力學性能和耐(nai)蝕性能等有重要影(ying)響(xiang)。因此，根據(ju)不同的使(shi)用要求(qiu)，應(ying)選定相應(ying)適(shi)宜的熱(re)處理工藝(yi)製度。通常包括：在高溫奧氏體化溫度區間保溫，淬火形成馬氏體，在高溫淬火後，因存(cun)在內應(ying)力大和脆化等問(wen)題(ti)，還必須進行回火得(de)到(dao)回火馬氏體，才(cai)能保證實(shi)用的綜(zong)合性能。回火處理分(fen)為高溫回火（600～750℃範圍，以改善(shan)和調整強度與韌性配合等綜(zong)合力學性能為目(mu)的）和低溫回火（低於400℃，以消除應(ying)力而又不引起組織有明(ming)顯變化為目(mu)的）兩種。因馬氏體不鏽鋼在約400～600℃左右範圍內回火，引起衝(chong)擊韌性的降低。同時由於析出鉻碳化物造成耐(nai)蝕性下(xia)降。故(gu)一般應(ying)避免在此溫度範圍內回火。從(cong)耐(nai)蝕性角度看，采用低碳鋼和低溫回火更有利(li)。含碳高的比低碳馬氏體不鏽鋼對回火脆性更敏感，冷加工成形性和可焊性更差（因此必須焊前預熱(re)和焊後熱(re)處理，甚至不作焊接(jie)件等）。總之，如對強度硬度要求(qiu)不高時，應(ying)盡(jin)量采用低碳馬氏體不鏽鋼。
馬氏體不鏽鋼耐(nai)蝕性一般不如鐵素體型(xing)、更不如奧氏體不鏽鋼。不適(shi)用於強腐蝕介質條件，不耐(nai)晶間腐蝕、點蝕和應(ying)力腐蝕等。但比鐵素體和奧氏體兩類不鏽鋼優越之處，在於可以通過(guo)熱(re)處理強化。主要適(shi)用於對強度、硬度、耐(nai)磨性等要求(qiu)較高並兼(jian)有一定耐(nai)蝕性的零部件等。馬氏體不鏽鋼熱(re)加工容(rong)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(jie)件使(shi)用。有些牌號還可作為耐(nai)熱(re)鋼使(shi)用，如1Cr13等。
