马氏体时效钢是指以无碳或微碳的铁镍马氏体为基体,时效时能产生金属间化合物以进行沉淀硬化的
超高强度钢。
马氏体不锈钢的含铬量一般在12%～18%范围内，当铬超过15%时，常需加入一定量的镍或适当提高含碳量以平衡组织。
这类钢加热到高温时组织为奥氏体，冷却到室温时，转变为
马氏体，故可以热处理强化。一般是在淬火-回火（调质）状态下使用。
如1Cr13、2Cr13、3Cr13 和4Cr13 等为最常用钢种。这类钢经高温加热后空冷即可淬硬，淬火后的强度、硬度随含碳量增加而提高，但耐蚀性及塑、韧性却随之降低。前两种钢主要用于在中温腐蚀介质中工作并要求中等强度的结构件，后两种钢主要用于要求高强度、高耐磨性及具有一定耐蚀性要求的零件。
是以Cr12 为基经过复杂合金化的马氏体钢，如2Cr12WMoV、2Cr12MoV、2Cr12Ni3MoV 等。同样，高温加热后空冷也可淬硬。这类钢不仅中温瞬时强度高，而且中温持久性能及蠕变性能也相当优越，耐
应力腐蚀及冷热疲劳性能良好。很适于制作在500～600℃以下及湿热条件下工作的承力件、复杂的模锻件及焊接件。这类钢在添加Mo、W、V 的同时，常再将碳提高一些，因此其淬硬倾向更大，一般均经调质处理。
这是含碳量降到0.05%以下，并添加镍（w（Ni）=4%～7%），此外还可加入少量Mo、Ti或Si等。经淬火及超微细复相组织回火处理，可获得高强度和高韧性。也可在淬火状态下使用，因低碳
马氏体组织并无硬脆性。这类钢适用于筒体、压力容器及低温制件等。
大致可分为两类，一类是简单Cr13 型的2Cr13 等；另一类是以Cr12 型为基的多元合氏体钢，如1Cr13、金强化的马氏体钢，如Cr12Ni2W2MoV、Cr12WMoNiB 等。前者一般用于耐腐蚀和要求一定强度的零部件，如汽轮机叶片等; 后者主要用作热强钢，如火电厂的主蒸汽管道等。两者的共同特点是高温加热后空冷具有很大的淬硬倾向，一般经调质处理后才能充分发挥这类钢的性能特点。
马氏体钢非常适用于航空航天，汽车和国防工业等需要制造高强度、轻质零件而又不增加成本的应用。但是，对于这些和其他应用，必须将金属构建为复杂的结构，同时将强度和耐用性损失降至最低。
得克萨斯州A＆M大学的研究人员与空军研究实验室的科学家合作，现已探索出工艺，可以将马氏体钢3D打印到几乎任何形状的非常坚固、无缺陷的零件。
一种低合金马氏体钢，AF9628，由于形成了ε-
碳化物相，其强度大于1.5 GPa，拉伸延展性超过10％。使用研究选择性激光熔化（SLM）对这种新型钢的组织和力学性能的影响。
由
得克萨斯州农工大学工程学院与美国空军研究实验室科学家合作研究的3D打印高强度无缺陷马氏体钢技术取得突破，打印后的样品显示出高达1.4 GPa的拉伸强度，这是迄今为止任何3D打印合金中报道的最高强度，伸长率高达11％。在保持全密度的同时，在工艺参数选择方面表现出的灵活性也为局部微结构改进和参数优化提供了可能性，以改善打印零件的机械性能。
尽管最初开发的工艺是针对马氏体钢的，但
得克萨斯州A＆M的研究人员表示，他们已将技术变得足够通用，因此同一3D打印管道也可以用于由其他金属和合金建造复杂的物体。这项研究的其他贡献者包括材料科学与工程系的Austin Whitt和RaymundoArróyave；工业和系统工程系的 David Shoukr，Bing Zhang和Alaa Elwany ；以及佛罗里达空军研究实验室的Sean Gibbons和Philip Flater。这项研究由陆军研究办公室和空军研究实验室资助。