Οι μαρτενσιτικοί ανοξείδωτοι έχουν μια δομή κυβικών κρυστάλλων με επίκεντρο το σώμα και προσφέρουν ένα ευρύ φάσμα ιδιοτήτων και χρησιμοποιούνται ως ανοξείδωτοι μηχανικοί, ανοξείδωτοι χάλυβες εργαλείων και ανθεκτικοί στην ερπυσμό χάλυβες. Είναι μαγνητικά και όχι τόσο ανθεκτικά στη διάβρωση όσο οι σιδηριτικοί και οι ustenitic ανοξείδωτοι χάλυβες λόγω της χαμηλής περιεκτικότητάς τους σε χρώμιο. Εμπίπτουν σε τέσσερις κατηγορίες (με κάποια επικάλυψη):
Βαθμοί Fe-Cr-C.Αυτοί ήταν οι πρώτοι βαθμοί που χρησιμοποιήθηκαν και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές μηχανικής και αντοχής στη φθορά.
Βαθμοί Φε-Κρ-Νι-Κ.Λίγος άνθρακας αντικαθίσταται από νικέλιο. Προσφέρουν υψηλότερη ανθεκτικότητα και υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση. Ο βαθμός EN 1.4303 (βαθμός Χύτευσης CA6NM) με 13% Cr και 4% Ni χρησιμοποιείται για τους περισσότερους στροβίλους Pelton, Kaplan, και Francis στους υδροηλεκτρικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος επειδή έχει τις καλές ιδιότητες χύτευσης, την καλή συγκολλησιμότητα και την καλή αντίσταση στη διάβρωση σπηλαίωσης.
Βαθμοί σκλήρυνσης υετού.Ο βαθμός EN 1.4542 (επίσης γνωστός ως 17/4PH), ο πιό γνωστός βαθμός, συνδυάζει τη μαρτενσιτική σκλήρυνση και τη σκλήρυνση υετού. Επιτυγχάνει υψηλή αντοχή και καλή ανθεκτικότητα και χρησιμοποιείται στην αεροδιαστημική μεταξύ άλλων εφαρμογών.
Βαθμοί που αντιστέκονται στα ερπυσμού.Μικρές προσθήκες νιόμπιουμ, βανάδιο, βόριο και κοβάλτιο αυξάνουν τη δύναμη και την αντίσταση ερπυσμού έως περίπου 650 °C (1.202 °F).
Οι μαρτενσιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες μπορούν να υποβληθούν σε θερμική επεξεργασία για να παρέχουν καλύτερες μηχανικές ιδιότητες. Η θερμική επεξεργασία περιλαμβάνει συνήθως τρία βήματα:
Ώστινϊτοποίηση,στην οποία ο χάλυβας θερμαίνεται σε θερμοκρασία της τάξης των 980-1.050 °C (1.800-1.920 °F), ανάλογα με τον βαθμό. Ο προκύπτων ώστενίτης έχει μια προσωποκεντρική κυβική κρυσταλλική δομή.
Αποσβενύει.Ο ώστενίτης μετατρέπεται σε μαρτενσίτη, μια σκληρή δομή τετραγωνικού κρυστάλλου με επίκεντρο το σώμα. Το σβήσε martensite είναι πολύ σκληρό και πολύ εύθραυστο για τις περισσότερες εφαρμογές. Μπορεί να παραμείνει κάποιος υπολειπόμενος ώστινίτης.
Βαφή.Το martensite θερμαίνεται σε περίπου 500 °C (932 °F), διατηρείται σε θερμοκρασία και στη συνέχεια ψύχεται με αέρα. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες μετριάζονται μειώνουν την ισχύ της απόδοσης και την τελική αντοχή σε εφελκυσμό, αλλά αυξάνουν την επιμήκυνση και την αντοχή στην πρόσκρουση.
Η αντικατάσταση κάποιου άνθρακα σε μαρτενσιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες από άζωτο είναι μια πρόσφατη εξέλιξη. [πότε;] Η περιορισμένη διαλυτότητα του αζώτου αυξάνεται με τη διαδικασία διύλισης ηλεκτρολυτών πίεσης (PESR), στην οποία η τήξη πραγματοποιείται υπό υψηλή πίεση αζώτου. Ο χάλυβας που περιέχει έως και 0,4% άζωτο έχει επιτευχθεί, οδηγώντας σε υψηλότερη σκληρότητα και αντοχή και υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση. Δεδομένου ότι το PESR είναι ακριβό, έχουν επιτευχθεί χαμηλότερα αλλά σημαντικά περιεχόμενα αζώτου χρησιμοποιώντας την τυπική διαδικασία απαλλαγής οξυγόνου αργού (AOD).
