铁素体不锈钢为改善塑性、韧性，保证耐腐蚀性能，消除应力，通常采用退火处理。在我国相关不锈钢标准所列的铁素体不锈钢中，从化学成分控制上可有两种情况，即一般铁素体不锈钢和高纯铁素体不锈钢。后者比前者含碳量更低，严格控制氮含量，对硅、锰、磷、硫等杂质元素的含量控制更严格。所以，在退火工艺上也略显不同。
1. 一般铁素体不锈钢的热处理
如前所述，铁素体不锈钢在应用中应避免σ相脆性、475℃脆性、高温脆性及晶间腐蚀敏感倾向的存在，以保证有较好的塑性、韧性、耐腐蚀性和较小的应力。所以，热处理工艺的选择应以此为目标。
a. 退火
一般铁素体不锈钢的退火温度在700~800℃,以0Cr13Al为例。该钢是在含铬13%左右的基础上加入0.10%~0.30%铝。铝是很强的α相生成元素，钢中加入这个含量的铝使铁素体组织更稳定。按标准规定，0Cr13Al退火温度为780~830℃,保温后空冷或缓冷。这个温度加热可较充分地消除应力，使钢得到软化，改善塑性和韧性，还保证晶粒不被粗化，同时，铬的碳化物、氮化物不会析出，因而提高了钢的耐腐蚀性。
其他牌号的一般铁素体不锈钢的退火加热温度基本上也在这个温度范围，但有的为控制晶粒长大倾向，温度可略低些。含有硒、硫的易切削铁素体不锈钢，为提高切削性能，从机械加工方面考虑，控制钢不被过度软化，其退火温度也要偏低一些。有的为保证合金元素充分固溶，使钢的组织更加均匀，可适当提高一些加热温度，铸造铁素体不锈钢的退火加热温度也应偏高一些。
按照我国的相关标准，常见牌号的铁素体不锈钢的化学成分见表2-2，热处理工艺制度和可达到的性能标准见表2-3。
铁素体不锈钢的退火加热保温时间一般按30min+δ×1min/mm计算，δ为有效厚度，mm.
b. 去应力退火
铁素体不锈钢在焊接和冷加工后，应进行消除应力处理，以消除应力和改善塑性。依据具体情况，可采用较低温度（230~370℃),也可以采用较高温度，在700~760℃保温后，以不大于50℃/h速度缓冷至600℃后空气冷却，这时，消除应力会更彻底一些，但要有σ相少量析出的危险。消除应力处理的保温时间可为1.5~2小时或更多。
2. 高纯铁素体不锈钢的热处理
高纯铁素体不锈钢指含碳量通常不大于0.01%,特殊要求控制氮含量不大于0.015%,而且硅、锰、磷、硫等杂质元素控制含量也低于一般铁素体不锈钢，见表2-2中00Cr30Mo2和00Cr27Mo。高纯铁素体不锈钢的成分特点使碳、氮及杂质元素给钢带来的不利作用得到改善和减弱，特别是其高温脆性倾向减小，耐腐蚀性能提高，晶间腐蚀的敏感性降低。
因此，高纯铁素体不锈钢的退火温度可以高于一般铁素体不锈钢的退火温度，在较高的温度下进行，通常采用加热保温温度为900~1050℃,保温后快冷。高纯铁素体不锈钢退火后的机械性能见表2-3。
高纯铁素体不锈钢的焊后和冷加工后去应力工艺可同于一般铁素体不锈钢。
这里需要提出注意的一个问题，在我国及其他一些国家的材料标准中，对某些材料的热处理冷却方法标示上略有不同。有的明确标示水冷或油冷或空冷，而有的则标示快冷或缓冷。这种快冷或缓冷的标示方法值得讨论。比如空气冷却，对于一些小截面的零件或高合金马氏体不锈钢，冷却效果已达到快冷效果，而对于较大截面的零件或碳钢，普通合金钢却只能达到缓冷的效果。本书在资料引用时不做改动。但读者在实际应用时，应根据具体材料成分、尺寸大小、形状复杂程度、热处理目的、欲达到的热处理效果和可能出现的热处理缺陷等因素确定实际冷却方法。如缓冷可采用埋灰（砂）冷、坑冷、炉冷或限速冷却，快冷可采用空冷、风冷、油冷、水冷或其他介质冷却等。
