馬氏體不銹鋼的主要合金元素是鐵、鉻和碳。如鉻元素大于13%時(shí)，不存在Y相，此類合金為單相鐵索體合金，在任何熱處理制度下也不能產(chǎn)生馬氏體，為此必須在內(nèi)Fe-Cr二元合金中加入奧氏體形成元素，以擴(kuò)大Y相區(qū)，對(duì)于馬氏體鉻不銹鋼來(lái)說(shuō)，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允許更高的鉻含量。在馬氏體鉻不銹鋼中，除鉻外，C是另一個(gè)最重要的必備元素，事實(shí)上，馬氏體鉻不銹耐熱鋼是種鐵、鉻、碳三元合金。

馬氏體不銹鋼主要為鉻含量在12%-18%范圍內(nèi)的低碳或高碳鋼。各國(guó)廣泛應(yīng)用的馬氏體不銹鋼鋼種有三類，低碳及中碳13%Cr鋼、高碳的18%Cr鋼、低碳含鎳（約2%）的17%Cr鋼。這種不銹鋼有高強(qiáng)度和耐蝕性，能被用來(lái)制造機(jī)器零件如蒸汽渦輪的葉片、蒸汽裝備的軸和拉桿，還可以制成在腐蝕介質(zhì)中工作的零件如活門、螺栓等。另外碳元素含量較高的一些材質(zhì)也能被用來(lái)生產(chǎn)醫(yī)療器械、餐刀、測(cè)量用具、彈簧等。馬氏體不銹鋼與調(diào)制鋼一樣，可以使用淬火、回火及退火處理。其力學(xué)性質(zhì)與調(diào)制鋼也相似，當(dāng)硬度升高時(shí)，抗拉強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度升高，而伸長(zhǎng)率、截面收縮率及沖擊功則隨著降低。

馬氏體不銹鋼制成的防滑鏈

馬氏體就是以人命命名的，馬氏體的“馬”指的就是阿道夫夫馬滕斯。他是一位德國(guó)的冶金學(xué)家。他早年作為一名工程師從事鐵路橋梁的建設(shè)工作，并接觸到了正在興起的材料檢驗(yàn)方法。于是他用自制的顯微鏡觀察鐵的合金組織，并在1878年發(fā)表了《鐵的顯微鏡研究》，闡述金屬斷口形態(tài)以及其拋光和酸浸后的金相組織。他觀察到生鐵在冷卻和結(jié)晶過(guò)程中的組織排列很有規(guī)則，并預(yù)言顯微鏡研究必將成為最有用的分析方法之一。他還曾經(jīng)擔(dān)任了柏林皇家大學(xué)附屬機(jī)械工藝研究所所長(zhǎng)，也就是柏林皇家材料試驗(yàn)的前身，他在那里建立了第一流的金相試驗(yàn)室。1895年國(guó)際材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)成立，他擔(dān)任了副主席一職。直到現(xiàn)在，在德國(guó)依然有一個(gè)聲望頗高的獎(jiǎng)項(xiàng)以他的名字命名。

標(biāo)準(zhǔn)的馬氏體不銹鋼多為400系，如403、410、414、416、420、431、440A、440B還有440C等，這些不銹鋼的耐腐蝕性是由鉻元素提供，鉻元素含量從11.5%-18%，不過(guò)鉻含量越高的不銹鋼就越高的碳含量，才能保證在熱處理過(guò)程中形成馬氏體組織，但剛才講到的三種440型不銹鋼卻不怎么會(huì)被用在有焊接加工需求的應(yīng)用方面，并且440不銹鋼因?yàn)槌煞莸脑蜻€不易獲得熔填金屬。

要想改良標(biāo)準(zhǔn)馬氏體不銹鋼，可以添加比如鎳、鉬、釩等合金元素，這通常是用來(lái)將標(biāo)準(zhǔn)馬氏體不銹鋼受限的允許工作溫度提升到高于1100K，不過(guò)在加入這些元素時(shí)，碳含量也要增加，而隨著碳含量的增加，在焊接物的硬化熱影響區(qū)中避免龜裂的問(wèn)題就會(huì)更加嚴(yán)重。

馬氏體不銹鋼可以在退火、硬化和硬化與回火的狀態(tài)下焊接，無(wú)論不銹鋼的原先狀態(tài)如何，經(jīng)過(guò)焊接后都能會(huì)在接近焊道處產(chǎn)生一道硬化的馬氏體區(qū)，熱影響區(qū)的硬度一般是取決于母材不銹鋼的碳元素含量，每當(dāng)不銹鋼的硬度增加時(shí)，其韌性減少，另外這一區(qū)域還比較容易形成龜裂、預(yù)熱和控制層間溫度，這是避免龜裂的最有效方法，而為也獲得最好的性質(zhì)，需焊后熱處理。

馬氏體不銹鋼是一種可以經(jīng)過(guò)熱處理（淬火、回火）來(lái)調(diào)整性能的不銹鋼，也可以說(shuō)是一類能硬化的不銹鋼。這種特性決定了馬氏體不銹鋼一定要有兩個(gè)基本條件：首先是在平衡相圖中一定要存在奧氏體相區(qū)，在該區(qū)域溫度范圍內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間加熱，使碳化物固溶到鋼中之后，進(jìn)行淬火形成馬氏體，也就是化學(xué)成分必須控制在Y或y +a相區(qū)，二是要使合金形成耐腐蝕和氧化的鈍化膜，鉻含量必須在10. 5%以上。按合金元素的差別，可分為馬氏體鉻不銹鋼和馬氏體鉻鎳不銹鋼。