与铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢相比，马氏体不锈钢最突出的特点是其机械性能可以通过热处理方法在较大范围内调节，以满足不同使用条件的需要。 不同的热处理方法对耐腐蚀性能也有不同的影响。
①马氏体不锈钢淬火后的组织状态
取决于化学成分
• 0Cr13、1Cr13，均为马氏体+少量铁素体；
• 2Cr13和3Cr13基本上是马氏体组织；
• 4Cr13和9Cr18马氏体基体上有合金碳化物；
• ，马氏体基体上有残余奥氏体。
②马氏体不锈钢的耐蚀性及热处理
马氏体不锈钢的热处理不仅改变机械性能，而且对耐腐蚀性能也有不同的影响。 以淬火后回火为例：淬火至马氏体后采用低温回火，具有更高的耐蚀性； 采用400-550℃中温回火，耐腐蚀性较差； 采用600-750℃高温回火1040钢材，提高耐腐蚀性能。
③马氏体不锈钢热处理工艺方法及作用
退火
根据要实现的目的和功能，可以采用不同的退火方法：
• 如果仅要求降低硬度、便于加工、消除应力，可采用低温退火（有时也称不完全退火）。 加热温度可达740~780℃，空冷或炉冷硬度可保证180~230HB；
如果需要改善锻件或铸件组织，降低硬度，保证直接使用的低性能，可采用完全退火，一般加热至870~900℃，保温后炉冷，或冷至600℃以下。出炉速度≤40℃/h。 硬度可达150~180HB；
• 等温退火，可代替完全退火，达到完全退火的目的。 加热温度为870~900℃。 加热保温后，炉冷至700~740℃（参见转变曲线），长时间保温（参见转变曲线），然后炉冷至550℃以下出炉。 硬度可达150-180HB。 这种等温退火也是改善锻后不良组织，提高调质后机械性能，特别是冲击韧性的有效途径。
淬火
马氏体不锈钢淬火的主要目的是强化。 将钢加热到临界点温度以上，保温，使碳化物充分溶解成奥氏体，然后以适当的冷却速度冷却，得到淬火马氏体组织。
• 加热温度的选择：基本原则是保证奥氏体的形成，并使合金碳化物充分固溶到奥氏体中并使其均匀化； 不应使奥氏体晶粒粗大或淬火后奥氏体组织中存在铁素体或残留物。 这就要求淬火加热温度不能太低或太高。 马氏体不锈钢的淬火加热温度在不同材料中的介绍和推荐范围略有不同，温度范围较宽。 根据我们的经验，一般加热在980~1020℃范围内就足够了。 当然，对于特殊钢种、特殊成分控制或特殊要求，应适当降低或提高加热温度，但不能违反加热原则。
• 冷却方式：由于马氏体不锈钢的成分特点，奥氏体比较稳定，C曲线右移，临界冷却速度小，因此可以采用油冷或空气冷却来获得淬火马氏体的效果冷却。 但对于要求淬火深度大、机械性能特别是冲击韧性要求高的零件应采用油冷。
回火
马氏体不锈钢淬火后获得马氏体组织，硬度高、脆性大、内应力大，必须进行回火处理。 马氏体不锈钢基本上采用两种回火温度：
• 180~320℃回火。 获得回火马氏体组织，保持较高的硬度和强度，但塑性和韧性较低，具有良好的耐腐蚀性。 例如切削工具、轴承、耐磨零件等可进行低温回火。
• 600~750℃回火，获得回火索氏体组织。 具有一定的良好的强度、硬度、塑性、韧性等综合力学性能。 根据强度、塑性、韧性的不同要求，可在下限或上限温度下进行回火。 该组织还具有良好的耐腐蚀性能。
• 一般不采用400～600℃的回火，因为在此温度范围内回火会从马氏体中析出高度弥散的碳化物，导致回火脆性和耐蚀性降低。 但弹簧，如3Cr13、4Cr13钢弹簧，可在此温度下回火，HRC可达40~45，具有良好的弹性。
回火后的冷却方法一般可采用空冷，但对于容易回火脆的钢种，如2Cr13等，回火后最好采用油冷。 另外，需要注意的是淬火后需要及时进行回火。 夏季不应超过24小时，冬季不应超过8小时。 如果不能根据工艺温度及时进行回火，还应采取措施防止立裂纹的产生。
4、铁素体-奥氏体双相不锈钢的热处理
双相不锈钢是不锈钢家族中较年轻的成员1040钢材，发展较晚，但其特性受到广泛认可和重视。 双相不锈钢的成分特点（高Cr、低Ni、添加Mo、N）和结构特点，使其比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢具有更高的强度和塑性； 与奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能相当，在Cl-介质和海水中比任何不锈钢具有更高的抗点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破坏能力。
影响：
①消除二次奥氏体
在较高温度条件下（如铸造或锻造），铁素体含量增加。 当温度高于1300℃时，可成为单相铁氧体。 这种高温铁氧体不稳定，未来在较低温度下仍会保持稳定。 时效过程中会析出奥氏体，称为二次奥氏体。 这种奥氏体中Cr、N的含量比普通奥氏体少，因此可能成为腐蚀源，应通过热处理予以消除。
②消除型硬质合金
双相钢在950℃以下会析出，增加脆性，降低耐蚀性，应予以淘汰。
③消除氮化物Cr2N、CrN
由于钢中存在N元素，能与Cr形成氮化物，影响机械性能和耐蚀性能，应消除。
④消除金属间相
双相钢的成分特点会促进一些金属间相的形成，如σ相、γ相，降低耐蚀性，增加脆性，应消除。
工艺：
与奥氏体钢类似，采用固溶处理，加热温度为980~1100℃，然后快速冷却，一般采用水冷。
5、沉淀硬化不锈钢的热处理
沉淀硬化不锈钢发展较晚，是经过人类实践检验、总结和创新的一类不锈钢。 在较早出现的不锈钢中，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢具有较好的耐腐蚀性能，但其机械性能无法通过热处理来调整，限制了其作用。 马氏体不锈钢可以利用热处理方法在较大范围内调整其机械性能，但其耐腐蚀性较差。
特征：
它具有较低的C含量（一般≤0.09%），较高的Cr含量（一般≥14%以上），再加上Mo、Cu等元素，使其具有很高的耐腐蚀性，甚至可以同时使用。 与奥氏体不锈钢相当。 通过固溶和时效处理，可以获得马氏体基体上析出沉淀硬化相的组织，因而具有较高的强度。 根据时效温度的调整，可以在一定范围内调整强度、塑性和韧性。 另外，先固溶后根据析出相进行沉淀强化的热处理方法，固溶处理后基本可以加工成型低硬度，然后时效强化，降低了加工成本，优于马氏体钢。
分类：
①马氏体沉淀硬化不锈钢及其热处理
马氏体沉淀硬化不锈钢的特点是奥氏体向马氏体转变的起始温度Ms高于室温。 加热至奥氏体化并以较快的速度冷却后，得到板条状马氏体基体。 时效后，细小的Cu颗粒从板条马氏体基体中析出并强化。
示例：在标准中，典型牌号为：（PH17-4）
成分（%）如下：C≤0.07、Ni：3~5、Cr：15.5~17.5、Cu：3~5、Nb：0.15~0.45； Ms点约为120℃； Mz点约为30℃。
固溶处理：
加热温度为1020-1060℃。 保温后采用水冷或油冷。 组织为板条马氏体，硬度320HB左右。 加热温度不宜过高。 若高于1100℃，组织中铁素体量增多，Ms点下降，残余奥氏体增多，硬度下降，热处理效果较差。
及时处理：
根据时效温度的不同，析出物具有不同的分散度和粒度，并具有不同的力学性能。
标准规定了不同老化温度下老化后的性能
②半奥氏体不锈钢热处理
这类钢的Ms点一般略低于室温，因此固溶处理并冷却至室温后，得到奥氏体组织，强度很低。 为了提高基体强度和硬度，需再次加热至750-950℃并保温。 此阶段，奥氏体中会析出碳化物，奥氏体稳定性下降，Ms点升高至室温以上，再次冷却时，得到马氏体组织。 有的还可以加上冷处理（低温处理），然后对钢进行时效处理，最终得到马氏体基体上有析出物的强化钢。
例：标准中沉淀不锈钢推荐牌号为（PH17-7）
成分（%）：C≤0.09、Cu≤0.5、Ni：6.5~7.5、Cr：16~18、Al：0.75~1.5；
固溶+调整+时效处理
• 固溶加热温度为1040°C。 加热保温后，水冷或油冷，得到奥氏体，硬度为150HB左右；
• 调整处理温度至760℃，保温后空冷，使奥氏体中析出合金碳化物，降低奥氏体稳定性，提高Ms点至50-90℃左右，冷却后得到板条马氏体。 此时硬度可达290HB左右；
• 经560℃时效后，Al及化合物析出，钢得到强化，硬度可达340HB左右。
固溶+调整+冷处理+时效
• 固溶处理加热至1040℃水冷获得奥氏体组织；
• 调整加工温度至955℃，提高Ms点，冷却后得到板条马氏体；
• 冷处理-73℃×8h，减少组织中的残余奥氏体，获得最多的马氏体；
• 时效处理温度为510-560℃，使Al析出。 强化处理后硬度可达336HB
固溶+冷变形+时效
• 固溶处理温度1040℃，水冷，获得奥氏体组织；
• 冷变形利用冷加工变形强化的原理，使奥氏体在Md点转变为马氏体。 冷加工变形量大于30-50%；
• 时效处理：在490℃左右加热时效，使Al析出并硬化。
• 有报道固溶奥氏体冷轧变形57%后，硬度达到430HB，σb达到1372 N/mm2。 经490℃时效后，硬度达到485HB，σb达到1850N/mm2。
可见，经过正确处理后，沉淀硬化马氏体不锈钢的力学性能完全可以达到马氏体不锈钢的性能，而耐腐蚀性能与奥氏体不锈钢相当。 这里需要指出的是，虽然马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢都可以通过热处理来强化，但强化机制是不同的。 由于沉淀硬化不锈钢的特点，使其受到重视并得到广泛应用。
