轴的部分原材料为标准马氏体不锈钢，即403、410、414、416、416（SE）、420、431、440A、440b和440C，这些钢的耐蚀性来自“铬”，其耐蚀性在11.5%至18%之间。铬含量越高，要求碳含量越高，以确保热处理过程中马氏体的形成。以上三种440不锈钢很少被认为是需要焊接的应用，而且440型填充金属成分不易获得。

马氏体标准钢的改进含有镍、钼、钒等添加剂元素，主要用于将标准钢的极限允许工作温度提高到1100k以上，加入这些元素后，碳含量也随之增加。随着碳含量的增加，硬化热影响区防止开裂的问题日益突出。

马氏体不锈钢可在退火、淬火、调质状态下焊接。无论钢的原始状态如何，焊后焊缝附近都会形成硬化马氏体区。热影响区的硬度主要取决于母材的含碳量。当硬度增加时，韧性降低，这一区域更容易产生裂纹，预热和控制层最有效的防止裂纹的方法是焊后。马氏体不锈钢是一种可以通过热处理（淬火和回火）进行调节的不锈钢。一般来说，它是一种可硬化的不锈钢。

轴的这一特性决定了该类钢必须具备两个基本条件：一是平衡相图中必须存在奥氏体相区。在该区域温度范围内长时间加热后，碳化物可固溶于钢中，然后淬火形成马氏体，即化学成分必须控制在γ或γ+α相区，另一种是使合金形成耐腐蚀和抗氧化钝化的铬含量必须在10.5%以上。

根据合金元素的不同，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。

马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。例如，当Cr大于13%时，Fe-Cr系相图中不存在γ相。这种合金是单相铁素体合金，在任何热处理制度下都不能产生马氏体。因此，有必要在Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区。对于马氏体铬不锈钢，C和N是有效元素，C和N的加入使合金的铬含量更高。除铬外，C是马氏体铬不锈钢中最重要的元素。事实上，马氏体铬不锈钢是一种铁、铬、碳三元合金。当然，还有其他元素可以用来从舍弗勒图中确定总体组织。

轴用马氏体不锈钢主要是低碳钢或高碳钢，铬含量在12%-18%之间。