نماینده شاخص فولادهای مارتنزیتی کربن متوسط، فولاد AISI 420 است که شامل 13% وزنی کروم و 0.35% وزنی کربن است. افزایش کربن و دمای آستنیته منجر به تشکیل کاربید مرزدانه ای  M23C6 میشود. از این فولادها در ابزار برش، جراحی و دندانپزشکی، محورها، والوها، پمپ ها، پره ها و قطعات توربین بخار و قااب های تزریق پلاستیک استفاده می شود.

 

 

شاخص فولادهای مارتنزیتی پر کربن، فولاد AISI 440 میباشد. درصد بالای کروم باعث میشود که از آن در محیط های دریایی یا آب دریا استفاده شود. کربن زیاد، آستنیت را پایدار و سختی، مقاومت مکانیکی و سایشی را افزایش میدهد. این فولادها معمولا جوشکاری نمیشوند. کاربردهای معمول این فولادها عبارتند از: بلبرینگ، سوزن های والوها و نازل های پاشش مواد.

 

فولادهای زنگ نزن دوپلکس دارای 29-18% کروم، 8.5-2.5% نیکل و 4-1% مولیبیدن، تا 2.5% منگنز، تا 2% سیلیسیم و تا 0.35% نیتروژن می باشند. این فولادها شامل ساختار فریتی-آستنیتی می باشند. درصد حجمی فریت و آستنیت بین 0.3 و 0.7 در ساختار دو فازی فولادهای مختلف تغییر میکند. نسبت فریت به آستنیت تعیین کننده ی خواص مکانیکی فولادهای دوپلکس می باشند. استحکام تسلیم فولاد با افزایش درصد حجمی فریت افزایش می یابد. بیشترین استحکام نهایی مربوط به ساختاری با حداکثر 80% فریت می باشد. در مقایسه با فولادهای آستنیتی،  این فولادها دارای استحکام تسلیم به مراتب بالاتری هستند (حدود 2 یا 3 برابر بزرگ تر) و مقاومت بیشتری به ترک خوردن ناشی از تنش-خوردگی دارند ولی خاصیت کشش عمیق آن ها از فولادهای آستنیتی کمتر است. در مقایسه با فولادهای فریتی، آن ها دارای چقرمگی، شکل پذیری و جوش پذیری بالاتری می باشند. فولادهای دوپلکس در محدوده دمایی 300 تا 950 درجه سانتیگراد کاربرد ندارند.

 

مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ نزن با افزایش مقدار کروم افزایش می یابد زیرا عامل مقاومت به خوردگی حضور لایه نازک هیدروکسید کروم روی سطح آنها است. کیفیت این لایه سطحی بستگی به ترکیب شیمیایی و فرآیندهای اعمالی بر فولادهای زنگ نزن دارد. لایه ی محافط باید پیوسته و غیر متخلخل بوده، قابلیت خودداری داشته و در محیط خورنده محلول نباشد. فولاد زنگ نزن 316 حاوی 2.5 درصد مولیبدن و 18 درصد کروم، دارای بیشترین استحکام پارگی در میان گروه 3XX می باشد و در صنایع مختلفی همچون نفت و گاز و پتروشیمی ، صنایع غذایی، دارویی و ... کابرد دارد. بایستی خاطر نشان کرد که این فولادها در مقابل کلیه ی محیط های خورنده مقاوم نیستند. در محیط های حاوی کلر، قطعات زنگ نزن تحت تنش حتی از فولادهای ساختمانی مقاومت به خوردگی کمتری دارند. 

 

 

فولادهای آستنیتی ترکیب بسیار خوبی از مقاومت به خوردگی، انعطاف پذیری، چقرمگی و جوش پذیری ارائه می کنند.  اگرچه، استحکام تسلیم آنها در حالت آنیل شده نسبتا پایین و در محدوده ی 200 تا 250 مگاپاسکال است. سری 3XX دارای مقدار نیکل بیشتری نسبت به سری 2XX  و تا 2% منگنز است. 

 

فولادهای رسوب سخت شونده، آلیاژهای با استحکام بالا هستند که انعطاف پذیری و چقرمگی خوبی دارند و مقاومت خوردگی آنها نیز بالاست. فولادهای PH میتوانند زمینه آستنیتی یا مارتنزیتی داشته باشند. فولادهای PH دارای کمتر از 0.1% وزنی کربن همراه با نیکل و غالبا مولیبیدن است. مولیبیدن به منظور افزایش خواص مکانیکی و مقاومت خوردگی افزوده می شود.

 

خزش عامل محدود کننده ی عمر قطعات یا سازه ها در دمای بالاست. تجربه نشان داده است که بسیاری از روشهای استحکام بخشی فلزات در دماهای پایین، در دماهای بالاتر از نصف نقطه ذوب در مقیاس مطلق (کلوین) اثر خود را از دست می دهند. مقاومت به اکسایش برای کاربردهای دمایی بالاتر از 600 درجه سانتیگراد، عامل مهمی در تعیین ویژگی های ماده است. در این شرایط وجود حداقل 8 درصد کروم در فولاد ضروری است. برای این منظور فولادهای متعددی با داشتن 5 تا 12 درصد کروم و مقداری مولیبیدن جهت بهبود مقاومت خزشی، در دسترس است.