Questi acciai inossidabili sono caratterizzati dalla presenza del solo cromo, con percentuali variabili tra 11÷18% e con tenori di carbonio che spaziano da valori molto piccoli (0.08%) fino a raggiungere livelli ragguardevoli (1.20%). Alcuni di questi acciai contengono del nichel, ma in percentuali molto inferiori rispetto ai tipi austenitici (2.5% max).

Grazie alla presenza di tenori elevati di carbonio, contrariamente agli acciai austenitici e ferritici, gli acciai inossidabili martensitici posseggono i punti di trasformazione ed è quindi possibile eseguire su di essi il trattamento termico di tempra, utile ad innalzare le caratteristiche meccaniche, in particolare durezza, carico di rottura e snervamento.

Dopo tempra la struttura che si può ottenere, in funzione del tenore di carbonio, è martensite o martensite più carburi.

Successivamente alla tempra viene eseguita una distensione oppure un rinvenimento nel caso in cui il pezzo prodotto debba lavorare a bassa temperatura.

Gli acciai inossidabili martensitici soffrono infatti del fenomeno della transizione che può essere mitigata dalla struttura di martensite rinvenuta che si ottiene successivamente al trattamento di rinvenimento.

Tra gli acciai inossidabili martensitici ricordiamo il 410, acciaio al solo cromo e con tenore di carbonio compreso tra 0.08÷0.15, il 420, anch’esso al solo cromo (12÷14%) ma con tenori di carbonio variabili e sempre più crescenti passando attraverso alle diverse versioni: 420A, 420B, 420C, 420C1.

Parimenti è il caso degli acciai 440A, 440B, 440C caratterizzati da un tenore di cromo più elevato (18%) e da percentuali di carbonio ancora più elevate, fino ad arrivare all’1.20%

Esistono poi due versioni risolforate adatte alle lavorazioni per asportazione di truciolo, il 416 e il 429. Infine, segnaliamo il 431, contenente una percentuale di nichel di 1.50÷2.50%, in grado di assicurare una maggiore resistenza alla corrosione.