Là loại có 0,10 ữ 0,40%C và 13%Cr với các mác 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13 và 40Cr13 có tổ chức hai pha là ferit (hòa tan crôm cao) và cacbit crôm. Tính
chống ăn mòn cao của thép được giải thích nhưsau.
- Khi crôm hòa tan vào ferit đến các giới hạn khoảng n/8 nguyên tử (n = 1, 2, 3...) thì điện thế điện cực của nó tăng lên đột ngột. Chỉ cần khoảng 12,5% tức 1/8 (nguyên tử) Cr, điện thế điện cực của ferit từ giá trị -0,44V tăng vọt lên gần +0,20V (sấp xỉ với điện thế điện cực của xêmentit, cacbit). Do vậy thép chứa
13%Cr có tính chống ăn mòn cao hơn hẳn thép chứa 12%Cr.
- Khi crôm hòa tan vào ferit làm nồng độ crôm trong pha này tăng lên, giúp tạo nên lớp màng ôxyt Cr2O3 để tạo nên sự thụ động hóa làm tăng tính chống ăn mòn. Điều này giải thích:
+ các thép không gỉ đều chứa crôm cao (≥13%),
+ tăng cacbon dẫn tới tạo nhiều cacbit crôm do đó làm giảm lượng crôm hòa tan trong ferit, làm giảm tính chống ăn mòn,
+ tôi gồm nung nóng thép đến nhiệt độ cao - 1000 ữ1100o
C làm cacbit hòa tan vào dung dịch rắn rồi nguội nhanh giúp pha này trở nên giàu crôm hơn sẽ cải
thiện được tính chống ăn mòn.
Do tác dụng của lượng crôm cao, điểm cùng tích S ứng với 0,30%C và làm tăng mạnh tính ổn định của austenit quá nguội đến mức làm nguội trong không khí cũng có tốc độ nguội lớn hơn Vth, do đó thuộc loại mactenxit.
12Cr13 và 20Cr13 là thép trước cùng tích khá dẻo, dai, có thể chịu biến dạng nguội. Sau khi tôi và ram ở 700 ữ 775oC có σb = 600 ữ 660MPa, σ0,2 = 420 ữ
450MPa, δ = 16%, aK = 800 ữ 900kJ/m2 được dùng làm các chi tiết thông dụng như trục bơm, đồ ngũ kim, ốc, vít không gỉ. 30Cr13 và 40Cr13 là các thép cùng tích và sau cùng tích nên khá cứng và kém dẻo hơn. Sau khi tôi + ram 150 ữ 200oC
với độ cứng HRC 40 ữ 55 nên được dùng làm kim phun động cơ, lòxo, ổ lăn
không gỉ và dụng cụ phẫu thuật, dao, kéo.
Thép với 13%Cr hoàn toàn ổn định trong khí quyển, nước ngọt, chống ăn
mòn cao trong HNO3 (do thụ động hóa), bị ăn mòn trong các axit khác.