大部分常用鎳鉻系奧氏體不銹鋼自高溫奧氏體狀態冷至室溫獲得的奧氏體基體組織都是亞穩定的，當繼續冷卻到室溫以下更低的溫度，或者經受冷變形，其中的一部分或大部分奧氏體會發生馬氏體轉變，變成馬氏體組織。不銹鋼中馬氏體有兩種形態：體心立方的a'馬氏體，呈鐵磁性；六方結構的ε馬氏體，為非鐵磁性。由于ε馬氏體總是與a'馬氏體伴隨而出現，有人認為ε馬氏體是γ→a＇過程中的一種過渡相，也有人認為ε馬氏體是一種獨立相。

 馬氏體轉變受鋼的化學成分、溫度、冷變形量及變形速率的影響。

  曾對不同成分的Fe-Mn-Cr-Ni合金的馬氏體相變進行過研究（含0.03％C、0.01％～0.03％Si、0.006％～0.019％N、0.012％～0.10％Al）：含20％Mn的Fe-Mn合金自1050℃水冷至室溫，發生γ→E轉變，相約為40％，再冷卻至-196℃，y相幾乎全部轉變為ε相，只生成少量的α'相。成分為Fe-5％Mn-15％Cr-9％Ni合金自1050℃水冷至室溫，10min后冷至-196℃，不發生馬氏體相變，仍為100％的y相；冷至室溫，再在20℃下施以40％冷變形，將發生γ→ε＋α＇的轉變，轉變量約為20％，其中約2/3為ε相，1/3為α＇相；如果自1050℃水冷至室溫后，再在-196℃下施以40％的冷變形，發生γ→e＋α'的轉變，轉變量近90％，其中約1/4為ε相，3/4為a'相。成分為Fe-20％Cr-12％Ni的合金自1050℃水冷，10min后冷至-196℃，不發生馬氏體相變，冷至室溫在20℃下施以40％的冷變形，僅發生γ→E轉變，相約為10％；如果冷至室溫后再在-196℃下施以40％的冷變形，將發生γ→ε＋α轉變，轉變量約為55％，15％為ε相，40％為α'相。

對于奧氏體不銹鋼的馬氏體轉變的臨界溫度M3，已建立起若干Ms，點（a'）與合金成分關系的經驗公式，下面是其中的一個表達式：

  上面兩個公式說明，奧氏體不銹鋼中合金元素含量越高，馬氏體點就越低，馬氏體轉變就越不容易發生。

   在18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼中，α'馬氏體形成量隨冷變形量加大和變形溫度降低而增多，如圖9.46和圖9.47所示。可以看出，在每一變形溫度下，α'馬氏體含量隨冷變形量加大而增長到一定數值后將趨于飽和。隨變形溫度的降低，在同樣變形量的條件下，α'馬氏體的生成量增加，其增加也有一個飽和值，亦即無論采取什么措施，不可能完全轉變為馬氏體。這種奧氏體穩定化受多種因素影響，除合金成分和晶粒度等內在因素外，還有奧氏體化溫度、冷卻速率等外界因素。

 變形速率對馬氏體轉變的影響主要是變形發熱導致材料溫度上升的作用，即變形速率越高，材料溫度也越高，因而α'馬氏體的生成量也越少。