Como acero inoxidable que puede ajustar las propiedades del material mediante tratamiento térmico, el acero inoxidable martensítico es un acero inoxidable endurecible. Las características del acero inoxidable martensítico son alta dureza, fuertes propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión. Estas características determinan que los aceros inoxidables martensíticos deben tener dos condiciones básicas. Primero, debe existir una región de fase austenita en el diagrama de fases de equilibrio. En segundo lugar, para permitir que los aceros inoxidables martensíticos formen una película pasiva con una fuerte resistencia a la corrosión, los aceros inoxidables martensíticos deben contener más del 10,5% de cromo.
Según las diferencias en los elementos de aleación en los aceros inoxidables martensíticos, los aceros inoxidables martensíticos se pueden dividir en aceros inoxidables martensíticos al cromo y aceros inoxidables martensíticos al cromo-níquel. Los aceros inoxidables martensíticos al cromo se pueden dividir en tipos de bajo carbono, medio carbono y alto carbono. Los aceros inoxidables martensíticos tienen una estructura cristalina tetragonal centrada en el cuerpo en estado templado, con propiedades ferromagnéticas. Tienen resistencia a la corrosión en ambientes corrosivos relativamente débiles. El contenido de cromo en los aceros inoxidables martensíticos puede llegar hasta el 18% y el contenido de carbono puede superar el 1,2%.
Para mejorar la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables martensíticos y el filo de las hojas fabricadas con ellos, puede existir un exceso de carburos en la microestructura. Se pueden realizar pequeñas adiciones de niobio, silicio, tungsteno y vanadio para optimizar el efecto de templado después del enfriamiento. Los aceros inoxidables martensíticos que contienen níquel mejoran la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables martensíticos al cromo en algunos entornos y mejoran la tenacidad. El carbono es un elemento importante e indispensable en los aceros inoxidables martensíticos. Permite la formación de una región de fase entre los elementos de aleación binaria de hierro y cromo, lo que también afecta la dureza de los aceros inoxidables martensíticos en estado templado. Los experimentos muestran que la dureza de un acero inoxidable martensítico con 0,1% de carbono es de aproximadamente 35 HRC, mientras que un acero inoxidable martensítico con 0,5% de carbono puede tener una dureza superior a 60 HRC. Sin embargo, aumentar aún más el contenido de carbono no aumentará significativamente la dureza.
Hay 18 grados de acero inoxidable martensítico enumerados en las normas nacionales, principalmente de tipos con 13% de cromo y 17% de cromo.
Debido a sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia moderada a la corrosión y buena resistencia al calor por debajo de 650 °C, los aceros inoxidables martensíticos se han utilizado ampliamente en diversos campos industriales. Los aceros inoxidables martensíticos de bajo y medio carbono, como el 1G13 y sus grados modificados, se utilizan principalmente en turbinas de vapor, motores a reacción, turbinas de gas, etc. También se utilizan ampliamente en las industrias petrolera y petroquímica.
Los aceros con un contenido de carbono ligeramente superior, como el 2G13, se utilizan principalmente para herramientas de corte, piezas de válvulas, engranajes, poleas, ejes de interruptores y otras piezas y barras mecánicas. Los aceros inoxidables martensíticos con alto contenido de carbono, como el 9G18Mo, se utilizan para herramientas de corte, cojinetes, instrumentos quirúrgicos y dentales, tijeras, resortes, válvulas, ejes, levas, etc.
El rango de temperatura de revenido y fragilidad de los aceros inoxidables martensíticos es de 425-565°C. Templar el acero en este rango de temperaturas puede reducir significativamente la tenacidad al impacto. Para componentes críticos de resistencia al impacto, se debe evitar esta temperatura de templado y también se debe evitar la aplicación en este rango de temperatura.