在通常的热-机械加工条件下，在高温形成的奥氏体冷却到室温时一般转变为马氏体（图5-4）。只有在很慢冷却时或者在略低于奥氏体固溶线的温度保温[对图5-1中0.05%C-17%Cr（质量分数）的钢大约是900℃（1650℉）]，则由相平衡图预测此时高温奥氏体将转变为铁素体和碳化物。在铁素体不锈钢中，马氏体显示出既有有利的影响也有不利的影响。和在结构钢中相似，出现多量的马氏体被认为将促使生成氢致裂纹[6]，尽管文献中几乎没有数据支持这个论点。相对于铁素体，由于马氏体在断裂和变形时表现的脆性特征，它也被认为是引起脆化的原因[1，7，8]。然而和这一点明显矛盾的是：Hayden和Floreen[9]的工作和Wright和Wood[10]的工作，他们揭示了以Fe-Cr-Ni和Fe-Cr-Mn系为基础的钢，当组织是铁素体+马氏体双相组织时，其冲击韧度明显优于具有相似成分而组织是全铁素体或全奥氏体的钢。由钢中的含碳量和出现的马氏体体积分数决定了在铁素体不锈钢中形成的马氏体是典型的低碳型马氏体，马氏体自身的硬度一般低于30HRC。在高温时，奥氏体是稳定的，由于碳在其中的溶解度大，所以碳从铁素体向奥氏体偏聚。如图5-1所示，在1000℃和1200℃（1832℉和2190℉）之间，在17Cr-0.05C的不锈钢中，碳在奥氏体中的质量分数范围是从0.05%到高于0.3%。如果奥氏体中的碳含量达到其1200℃（2190℉）时的平衡含量，然后快速冷却到室温，那么马氏体的硬度将达到50HRC。出现这种情况的前提是：所有原始碳化物完全溶解并有充分时间完成扩散。一般讲，在高温时组织达不到其平衡成分，形成的马氏体也就达不到这么高的硬度，因而在碳的质量分数超过0.15%的结构钢中经常出现的与未回火马氏体有关的韧度、延性的下降在铁素体不锈钢中一般不成问题。而存在一些马氏体是允许的，不会显著降低力学性能。在后面会看到：在低铬和中铬铁素体不锈钢的焊缝金属和HAZ中出现马氏体是很普通的。
在低铬铁素体不锈钢中出现马氏体会降低耐腐蚀能力[11]。409型不锈钢模拟热影响区金属，在含有600×10-6Cu+离子的2%硫酸的沸腾水溶液中，其腐蚀破坏随马氏体含量增加（直至体积分数为20%）而增加。也有某些证据说明：晶间腐蚀裂纹优先在马氏体和铁素体的界面上产生[12]。这将在5.6节中详细讨论。(www.xing528.com)
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