传统的Cr13型马氏体不锈钢具有较高的耐蚀性,高的强度和硬度,但较脆,容易产生裂纹和断裂,极大地限制了其在工业生产中的应用。众所周知,下贝氏体组织的强度和硬度与马氏体相当,而且韧性较好,具有良好的综合力学性能。因此在确保强度、硬度和耐磨性足够的情况下,对马氏体不锈钢进行贝氏体化,使得其使用状态的组织主要为贝氏体是解决问题的关键。本文以3Cr13和4Cr13不锈钢以及其经过合金化的样品作为研究对象,找到Cr13型不锈钢最佳的热处理工艺,包括等温淬火的时间和温度,并通过改变热处理条件,得到综合力学性能优良的Cr13型贝氏体化不锈钢;按照当前的合金成分,改善工艺,使生产出的的Cr13型贝氏体化不锈钢综合力学性能得到较大程度的提升,尤其是其塑性指标;加入Al、Co合金元素后,使得Cr13型贝氏体化不锈钢性能进一步达到提升,并且减少贝氏体化等温淬火时间,符合工业实际应用,从而节约成本,提高Cr13型不锈钢的品质和产品竞争力。通过对普通淬火加回火处理的3Cr13和4Cr13样品,以及在180℃-280℃等温淬火处理的样品进行金相组织观察以及力学性能测试。结果表明,3Cr13和4Cr13钢等温淬火后形成了由板条状贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织。随着等温温度的升高,马氏体逐渐消失,贝氏体组织增多,分别从220℃和240℃开始,几乎全部成为贝氏体组织。随着等温淬火温度的升高,3Cr13和4Cr13样品的硬度均存在先下降而后上升的轻微趋势,在280℃时,几乎与经普通淬火加回火热处理的样品的硬度相当,但是硬度的变化很小。并且,经等温淬火热处理后的样品的塑性和韧性明显优于普通淬火处理样品,且强度并没有下降。在3Cr13和4Cr13基体中加入了加入Al、Co合金元素后,减少等温时间,强度、硬度及韧性指标均保持了较高的水平,达到了节约时间和成本的预期目标。进一步的浸泡实验表明,相对于传统的淬火回火后的样品而言,等温淬火后的样品的腐蚀速率略微提升,其耐腐蚀性能仍然满足要求。通过本实验研究表明,与淬火后回火的马氏体不锈钢相比较,等温淬火后得到的无碳化物贝氏体不锈钢的综合力学性能更加优良。等温淬火完全有能力成为良好的热处理方法,使贝氏体钢替代马氏体钢成为可能。