マルテンサイト系ステンレス鋼
4 × W)
ここで、Ms はMs点(°C)で、C, Mn, Ni, Cr, Cu, Si, Mo, Co, W は各元素量(mass%)である。化学組成の他には、焼入れ温度(オーステナイト化温度)と冷却速度がMs点に関係する。焼入れ温度が異なるとオーステナイト組織中の組成が変わってくる。この組成の違いの結果、焼入れ温度によってMs点が変わる。また、冷却速度が小さい場合、炭化物が冷却中に析出しやすくなり、オーステナイト相中の炭素などの合金元素量が少なくなる。冷却速度がある程度以上速くなれば炭化物析出は抑えられるようになるが、それまでの冷却速度範囲では、冷却速度を上げるとMs点は下がる傾向がある。例として、クロム 14 %、炭素 0.3 %、モリブデン 3 % のマルテンサイト系鋼種のMs点を以下に示す。
焼入れ時の冷却は水冷、油冷、空冷で行われるが、マルテンサイト系の場合は油冷または空冷が一般的である。冷却が速いほど炭化物の生成を抑制できるが、水却のような速過ぎる冷却はマルテンサイト中に応力を発生させて変形やき裂を発生させる可能性がある。焼入れ性がとても良好なのがマルテンサイト系の特徴であり、断面積の大きな部品であっても空冷で焼きを入れることができる。クロム 13 % 以上を含有するマルテンサイト系であれば、「水や油に入れず、空冷つまり適当な焼入れ温度に加熱しただけで、その辺に放り出しておいても焼きが入ってしまう」と言われるほどに焼入れ性が良い。
焼入れによって材料全体をマルテンサイト組織へ変態させるのが理想的だが、実際にはオーステナイトがある程度残留する。