고질소 마르텐사이트계 스테인리스 베어링강에 대해 400 ~ 600 ℃에서 템퍼링을 실시하여 경도, 강도, 인성 등 기계적 특성을 시험하였고, 광학현미경, SEM, TEM 등으로 미세조직 형상을 특성화하여 고온 템퍼링이 기계적 특성 및 미세조직 변화 규칙에 미치는 영향을 체계적으로 연구하였다. 실험 결과 템퍼링 온도가 상승함에 따라 재료의 경도와 강도는 전반적으로 먼저 상승 후 하락하는 경향을 보였으며, 인성은 지속적으로 향상되었다. 500 ℃ 템퍼링 시 경도 및 인장강도는 각각 60.8 HRC와 2360 MPa로 최대치를 나타내었다. 미세조직 분석 결과, 템퍼링 온도가 500 ℃ 이하일 때 시편은 주로 템퍼 마르텐사이트 조직과 소량의 2차상 입자를 나타내었으며, 500 ℃ 이상의 템퍼링 온도에서는 마르텐사이트 조직이 점차 템퍼 소르바이트로 전환되고 2차상 입자 수와 크기가 증가하였다. 동일 면적 범위 내에서 500 ℃ 및 600 ℃ 템퍼링 시 2차상 입자의 크기 및 수를 통계한 결과, 600 ℃ 템퍼링에서 2차상 입자의 총 개수 및 면적 비율이 500 ℃에 비해 훨씬 높고 대형 입자의 비율도 유의하게 증가하였다. 500 ℃ 및 600 ℃ 템퍼링 후 시편에는 2차상 M23C6 및 Cr2N가 석출되었으며, 600 ℃ 템퍼링 시 이들 2차상 입자가 밀집 성장하여 2차상 강화 효과가 약화되어 강도와 경도가 감소하였다.