为了有效控制ZG1Cr11Ni2WMoV低碳马氏体不锈钢大型复杂熔模精密铸件的组织与性能，本文考察了不同凝固条件下的铸件组织及其机械性能，并研究了热处理工艺对铸件组织和性能的影响规律，获得以下主要研究结果：在ZG1Cr11Ni2WMoV铸件冷却过程中，铸件较薄处在铁素体以及奥氏体形成温度区间，冷却速度较快。冷却速度的差别以及成分的偏析导致了原奥氏体晶粒度以及不锈钢中高温铁素体含量存在差异。随着铸件厚度从8mm增加至41mm，平均晶粒尺寸从70μm增加至132μm，增大了89%；高温铁素体在壁厚约为29mm处，含量达到最大值11%，此时冲击韧性较低仅86J/cm2。铸件各部位拉伸强度主要与晶粒尺寸有关，厚度增加时，抗拉强度由978MPa递减至933MPa。ZG1Cr11Ni2WMoV在淬火过程中由于固溶强化与残余奥氏体软化的双重作用，淬火温度在1020℃时合金的硬度值达到最大值31HRC，淬火温度宜选择在此温度附近。在500~700℃回火时，板条马氏体逐渐分解，逆变奥氏体含量逐渐增加，且随着温度的升高，硬度、强度逐渐降低，冲击韧性逐渐增加。若仅进行回火处理，冲击韧性降低78~91%，强度降低5~7%，严重恶化铸件的性能。