باعتباره الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يمكنه ضبط خصائص المواد من خلال المعالجة الحرارية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي هو فولاذ مقاوم للصدأ قابل للتصلب. خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي هي صلابة عالية وخصائص ميكانيكية قوية ومقاومة للتآكل. تحدد هذه الخصائص أن الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي يجب أن يكون له شرطين أساسيين. أولاً، يجب أن تكون هناك منطقة طور أوستنيت في مخطط طور التوازن. ثانيًا، لتمكين الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي من تشكيل طبقة سلبية ذات مقاومة قوية للتآكل، يجب أن يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي على أكثر من 10.5% من الكروم.
وفقًا للاختلافات في عناصر صناعة السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، يمكن تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي إلى الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي الكروم والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي الكروم والنيكل. يمكن تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوع من الكروم المارتنسيتي إلى أنواع منخفضة الكربون ومتوسطة الكربون وعالية الكربون. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي على هيكل بلوري رباعي الزوايا يتمركز حول الجسم في الحالة المسقية، مع خصائص مغناطيسية حديدية. لديهم مقاومة للتآكل في البيئات المسببة للتآكل ضعيفة نسبيا. يمكن أن يصل محتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي إلى 18%، ويمكن أن يتجاوز محتوى الكربون 1.2%.
لتعزيز مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي وحدة الشفرات المصنوعة منها، يمكن أن توجد كربيدات زائدة في البنية المجهرية. يمكن إجراء إضافات صغيرة من النيوبيوم والسيليكون والتنغستن والفاناديوم لتحسين تأثير التقسية بعد التبريد. يعمل الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي المحتوي على النيكل على تحسين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي الكروم في بعض البيئات ويعزز المتانة. الكربون عنصر مهم لا غنى عنه في الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. إنه يتيح تكوين منطقة طور بين عناصر سبائك الحديد والكروم الثنائية، مما يؤثر أيضًا على صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي في الحالة المسقية. تظهر التجارب أن صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بنسبة 0.1% تبلغ حوالي 35 HRC، بينما يمكن أن يكون للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بنسبة 0.5% صلابة أعلى من 60 HRC. ومع ذلك، فإن زيادة محتوى الكربون لن يؤدي إلى زيادة الصلابة بشكل كبير.
هناك 18 درجة من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي مدرجة في المعايير المحلية، بشكل رئيسي من أنواع الكروم بنسبة 13% وأنواع الكروم بنسبة 17%.
نظرًا لخصائصها الميكانيكية الممتازة، ومقاومتها للتآكل المعتدلة، والمقاومة الجيدة للحرارة أقل من 650 درجة مئوية، فقد تم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية. يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي منخفض ومتوسط الكربون، مثل 1G13 ودرجاته المعدلة، بشكل رئيسي في التوربينات البخارية، والمحركات النفاثة، وتوربينات الغاز، وما إلى ذلك. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في صناعات البترول والبتروكيماويات.
يتم استخدام الفولاذ الكربوني العالي قليلاً مثل 2G13 بشكل أساسي في أدوات القطع وأجزاء الصمامات والتروس والبكرات وأعمدة التبديل والأجزاء والقضبان الميكانيكية الأخرى. يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الكربون مثل 9G18Mo في أدوات القطع، والمحامل، والأدوات الجراحية وأدوات طب الأسنان، والمقص، والينابيع، والصمامات، والأعمدة، والحدب، وما إلى ذلك.
نطاق درجة حرارة هشاشة التقسية للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي هو 425-565 درجة مئوية. يمكن أن يؤدي تقسية الفولاذ في نطاق درجة الحرارة هذا إلى تقليل صلابة التأثير بشكل كبير. بالنسبة للمكونات الحرجة المقاومة للصدمات، يجب تجنب درجة الحرارة هذه ويجب أيضًا تجنب التطبيق في نطاق درجة الحرارة هذا.