马氏体不锈钢是可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，也即可硬化的不锈钢。这种钢，必须具备以下两个条件：一是在加热到高温得到的是单相奥氏体，经淬火后得到的是马氏体；二是Cr含量必须在w_Cr10.5%以上，以形成致密耐腐蚀的氧化膜。依据化学成分的不同，马氏体不锈钢又分为马氏体铬不锈钢及马氏体铬-镍不锈钢。马氏体不锈钢中各主要元素的作用简述如下：马氏体不锈钢的主要合金元素是Fe、Cr、C。从图2-3的Fe-Cr二元合金相图来看，当Cr含量超过w_CR13%之后就只有α相，不存在γ相，当然，也不可能淬火得到马氏体。因此，只有增加奥氏体形成元素，扩大γ相区，才能淬火得到马氏体。扩大γ相区的最有效的元素就是C和N，加入C和N，还可以提高Cr含量。所以，最简单的马氏体不锈钢是Fe-Cr-C三元合金。当然，一般来说，马氏体不锈钢还含有其他合金元素，这可以从舍夫勒（Schaefler′s）图上大体确定其组织。
(1)铬的主要作用 铬是马氏体不锈钢最重要的合金元素，Cr是强铁素体形成元素，过多的Cr含量将使钢变成铁素体不锈钢。因此，必须同时增加奥氏体形成元素C或N，才能得到马氏体不锈钢。Cr和C的共同作用，将在钢的高温区得到稳定的γ相区或γ+α相区。
（2）碳的主要作用 碳是马氏体不锈钢另一重要的合金元素。为了产生马氏体相变，不锈钢中必须加入一定量的碳，这个C含量应随Cr含量的增加而增加。
（3）钼的主要作用 钼也是马氏体不锈钢经常加入的合金元素。Mo也是铁素体形成元素，它除改善钢的腐蚀性之外，主要是提高钢的强度和硬度，以及增进二次硬化效应。



上述讲的是马氏体铬不锈钢。马氏体铬-镍不锈钢主要是以Ni取代部分C。加Ni之后，不仅提高钢的强度和硬度，还改善了韧性。加Ni之后，可以降低C含量，进一步提高Cr含量，改善钢的耐腐蚀性。图2-7给出了不同Ni含量对Fe-Cr-C系（w_Cr18%）三元系相图的影响，从图中可以看出，即使C含量很低，单一的α相区也将消失。但是，C含量和Ni含量不能太高，否则，将由于扩大γ相区和降低马氏体相变点Ms，而使不锈钢可能不能完全淬火而得不到马氏体不锈钢。