馬氏體不銹鋼是一類可通過熱處理（淬火回火）對其性能進行調整的不銹鋼，通俗地講是一類可硬化的不銹鋼，此類鋼具有高的硬度、良好的力學性能和不銹性，這些特性決定了此類鋼必須具備兩個基本條件：其一，在平衡相圖中必須有奧氏體相區存在；其二，為使鋼形成耐腐蝕的鈍化膜，鉻含量必須在10.5％以上。根據鋼中合金元素的差別，可將馬氏體不銹鋼區分為馬氏體鉻不銹鋼和馬氏體鉻鎳不銹鋼。在馬氏體鉻不銹鋼中又可劃分成低碳、中碳和高碳三種類型。馬氏體不銹鋼在淬火狀態下具有體心四方（bct）晶體結構（馬氏體），具有鐵磁性，在較弱腐蝕環境中具有耐蝕性。鋼中的鉻含量可達18％，碳可以超過1.2％。為了提高鋼的耐腐性和刃具的鋒利度，組織中允許存在過剩碳化物，為了改善淬火后的回火效應，可適當加入鈮、硅、鎢和釩。含鎳馬氏體不銹鋼改善了鉻馬氏體不銹鋼在某些介質中的耐蝕性和提高了鋼的韌性。馬氏體不銹鋼中的碳是不可缺少的重要元素，它使Fe-Cr二元合金形成γ相區且決定了鋼在淬火狀態下馬氏體的硬度。大量試驗表明，0.10％C的馬氏體的硬度值大約為35HRC，0.5％C的馬氏體其硬度值可超過60HRC，再高的碳其硬度值未見明顯變化。
我國標準中（GB1220-92）共列入18個馬氏體不銹鋼牌號，基本是13％Cr和17％Cr的兩種類型，為了賦予鋼的其他特性派生出一些改進型牌號，馬氏體不銹鋼的發展網絡見圖3-1。
馬氏體不銹鋼，由于具有良好的力學性能和中等程度的耐蝕性以及在低于650℃的良好耐熱性，已廣泛應用于各工業領域，低碳和中碳馬氏體不銹鋼，如1Cr13及其改良型，主要用于蒸汽透平、噴氣發動機、氣體透平等領域。在石油和石油化工領域此類材料也得到廣泛應用。
稍高碳的2Cr13等馬氏體不銹鋼主要用刀具，閥門部件，齒輪、滑輪、開關軸類等機械部件、桿件以及軋輥。高碳馬氏體不銹鋼，如9Cr18Mo等的應用領域包括刀具、軸承、外科和牙科器械、刀剪、彈簧、閥門、軸桿類、凸輪等。
馬氏體不銹鋼回火脆性溫度范圍出現在425～565℃，在此溫度回火鋼的沖擊韌性急劇下降，對于要求耐沖擊的部件應不采用此溫度回火并避免在此溫度范圍內應用。
1. 馬氏體鉻不銹鋼
馬氏體鉻不銹鋼中主要合金元素是鉻，隨鋼中含鉻量的提高，鋼的耐蝕性隨之提高。鋼的力學性能主要取決于鋼中的碳含量，為了改善鋼強度和硬度以及增強二次硬化效應，有時加入少量的鉬。
2. 鉻-鎳馬氏體不銹鋼
在鉻馬氏體不銹鋼的基礎上加入鎳而形成鉻鎳馬氏體不銹鋼。由于鎳的加入可使低碳的鐵一鉻合金具有淬火能力，同時由于鎳的存在可使低碳（＜0.15％）馬氏體鉻不銹鋼的鉻含量向更高的水平推移，提高了鋼的耐蝕性，從而解決了馬氏體鉻不銹鋼為提高其耐蝕性以損失鋼的硬度為代價的難題。此外鎳的加入也改善了鋼的耐還原性介質的能力和提高了鋼的塑韌性。
