超级马氏体不锈钢典型的基体金属显微组织为回火马氏体。这种低碳回火马氏体组织具有很高的强度和韧性。根据含镍量的不同、热处理条件的差异，一些牌号的超级马氏体不锈钢基体显微组织中可能会出现10%～40%的细小弥散状残留奥氏体。对于含铬16%等级的超级马氏体不锈钢，显微组织中可能出现少量的δ铁素体。为了获得理想的细晶粒回火马氏体，在钢板交货之般都经过淬火加回火处理。
奥氏体不锈钢管中的牌号有18-8（日常18-10 或 19-9）型的304不锈钢（中国为00Cr19Ni10)和18-12-2的316（0Cr17Ni12Mo2)。为了解决奥氏体不锈钢焊后因铬碳化物析出所导致的铬贫化而引起的晶间腐蚀敏感性，早期是加入碳化物稳定化元素钛和铌，20世纪60年代后期，AOD和VOD等炉外精炼工艺技术的问世，降低了钢中碳量到≤0.03%，解决了奥氏体不锈钢敏化态（焊后）晶间腐蚀的敏感性，提高了钢中的纯净度，也解决了钢的固溶态晶间腐蚀的敏感性。因此，自20世纪80年代以来，所开发的新奥氏体不锈钢基本上都是低碳型的。
由于超级奥氏体不锈钢是属于高镍高钼而且含有铜、氮的奥氏体不锈钢，是比较难熔炼的钢种，易偏析、开裂等，因此超级奥氏体不锈钢是不锈钢中生产工艺要求高、难度大的品种，它是钢厂工艺技术的集中体现。
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