馬氏體型不銹鋼有良好的淬火性能，即使是截面積很大的工件，也可在空冷條件下實現淬火硬化。
為比較馬氏體型不銹鋼與其他碳含量相同的碳素鋼、合金鋼的淬火性能，用等溫相變曲線進行了分析。結果表明其珠光體相變時間延遲，曲線鼻部的溫度上升。其中鎳使珠光體相變明顯推遲，只需添加1%即可大大改善淬火性能，但回火過程則需要相當長的時間。
馬氏體型不銹鋼中的合金元素可改變鋼的Ms點。其中碳的影響尤為顯著，碳的濃度高時Ms點向低溫方向移動，易生成殘留奧氏體。以13%Cr鋼為例，在淬火加縶溫度為1180℃時，在碳含量大于0.80%的情況下Ms點降至室溫以下。生成物為過冷奧氏體相組織。但由于也隨之生成了殘留奧氏體，因此淬火硬度也下降了，對于高碳馬氏體型不銹鋼來說，為避免該現象的發(fā)生和殘留奧氏體相變引起的尺寸變化，需在粹火后通過進行低溫處理來盡量減少殘留奧氏體的存在。
對于馬氏體型不銹鋼，進行淬火處理后還需進行回火處理。一般將這兩者連在一起統稱為淬火回火處理。進行回火處理是將由奧氏體相的相變得到的馬氏體進行回火，其目的是為改善馬氏體型不銹鋼的拉伸性能和得到高的持久強度和屈強比。回火后在其基體中過飽和固溶的碳形成碳化物析出，且隨時間的延長逐漸形成穩(wěn)定相。是采用低溫回火還是采用高溫回火，依成分和使用目的而異。低碳馬氏體型不銹鋼在440-540℃進行回火時顯著變脆，發(fā)生常說的二次硬化。由于此問題的產生不是夾雜元素的偏析等原因造成的，因此為同時照顧到韌性、拉伸性能和耐應力腐蝕性能，應盡可能在高溫下進行回火，也可通過添加鉬、鎢和釩等元素來改善性能。
