不锈钢的热处理操作主要分为退火、固溶和时效三种。

1. 退火热处理的温度范围为800-950摄氏度，保温时间应根据工件大小而定。一般需随炉温缓慢冷却，避免出现裂纹 。对于薄壁及精密零件可用炉冷或盐槽水冷方式快冷以获得高温奥氏体组织，提高耐磨性。铸铁的退火则应在600～700摄氏度的恒温室进行。

2. 固熔热处理的目的是使碳化物均匀分布 ，细化晶粒结构从而提高钢的性能（如强度，韧性等）。其加热温度一般为1030~1145度 ，油淬硬度高能达到HRC52(限)。空淬高度可达HRA78以上。（因为发生马氏体的缘故）

此过程要求严格控制渗氮环境,常用的方法有气体法与液体法两种；在符合的材料环境下通过不同的工艺也能得到良好的效果。例如：将含有NH?·H?O的水蒸气通入NACL中形成液相氨络合物后进行金属表面渗透 , 在还原性的气氛中进行这种称为“离子浴”的过程来改变材料的表观质量是十分有效的。这种方法得到的材料具有良好的外观及其性能。。

另外一种方法是真空自耗电解沉积层 (PVD) 或物理溅射镀膜 (PDMS)，这两种方法的共同特点是能在形状表面上生成具有高精度尺寸公差的高质量的合金覆层。 其原理是在强电场作用下，利用辉光放电现象从稀有惰性气体原子或者分子发射出高速带正电荷的微小颗粒——阳粒子轰击基底物质表面的过程中，吸附并注入大量的能量，使其动能转化为固态内应力能和晶格改组能，从而使靶材成分得以快速弥散分布在基片上并且亚稳稳定存在。 通过适当调整真空室内的工作气压以及电源的正负接法可以分别制备得硬质涂层或多孔功能梯次复合强化钛合金涂层。

一种是激光熔凝层 （LRM），它是用功率密度大于$1×10^{9}W/m2$的大功率窄束脉冲激光作为能源照射到金属表面，瞬间产生局域高热而形成的深度焊接一层。 由于该项技术可直接对各种母材部位实现超精细加工而无须预置焊丝道数，故比常规堆焊技术的结合力大幅度改善，且不易周围健康金属。 因此被广泛应用于模具修补行业中代替原修磨重车床后的再精刨工序之后采用线切割反面补配钨针电引弧校正的传统做法;也适用于大型复杂机械构件现场修复中对关键受力部件局部缺陷部位的应急抢修以及对航空航天工业部难于的多种严重磨损问题进行了有效解决 . 这四种都是常见的用于不同场景的不锈钢热处理的方法。