沉淀硬化不锈钢的强化主要是依靠第二相从基体组织中沉淀析出实现的。强化是依靠沉淀相（第二相质点）在基体中造成应力场，这个应力场又和运动位错之间的交互作用的结果。有的究结果证明，沉淀相在组织中的体积比越大，强化效果越显著；沉淀相质点的弥散度越大，强化效果越好。
沉淀硬化不锈钢的基体组织有所不同，但是，依靠沉淀相强化的作用是相同的。
可见，沉淀硬化不锈钢的热处理主要有两个过程，即先获取稳定的基体组织，再令第二相质点沉淀析出。
就上述四个类型的沉淀硬化不锈钢而言，为达到强化的目的，处理的主要过程可有如下几种形式。
一、固溶处理
固溶处理也常称A处理（Austenite Conditioning).这是对任何一种沉淀硬化不锈钢都要经历的一个热处理过程。利用某些元素（这里主要是作为沉淀相析出的元素）在高温溶解度大、低温溶解度小的特点，通过高温加热，使可沉淀元素充分地溶于基体组织中，保证在以后的冷却过程中处于过饱和状态，为下一步的时效过程中能大量地弥散析出创造充分条件。
以铜为例，见图5-1,铜在1096℃时在γ-Fe中的溶解度约为8.2%,850℃时在γ-Fe中的最大溶解度为3.1%,在α-Fe中最大溶解度为2.2%.而在室温下在α-Fe中的溶解度仅为0.2%左右。由此可见，含铜元素的钢自高温快速冷却到室温后，铜是呈过饱和状态存在于基体中的。在一定条件下（如重新加热到某一温度），铜将沉淀析出。
固溶处理效果对材料热处理后的最终结果的影响是重要的，所以，固溶处理的加热和冷却控制应予以注意。
固溶加热温度不足或保温时间不足，合金元素不能较好地溶解于基体中，沉淀强化元素在以后的时效过程中的析出量不足，将影响强化效果。其中，对于马氏体和半奥氏体沉淀硬化不锈钢来说，固溶加热不足，还会影响基体强度。固溶加热温度过高使钢的晶粒变粗，使固溶处理后的组织粗大，影响性能，特别是使冲击韧性降低。此外，对于马氏体和半奥氏体沉淀硬化不锈钢，还会因奥氏体化温度高，合金元素过量溶解，提高了奥氏体的稳定性，降低了Ms点，会使钢中产生过量的残留奥氏体（对于马氏体沉淀硬化不锈钢）或奥氏体的比例增大（对于半奥氏体沉淀硬化不锈钢），同样会影响最终的热处理效果和性能。
固溶处理的冷却，首先应保证足够的冷却速度，使沉淀强化元素充分固溶于基体中。如果冷却太慢，会使沉淀强化元素在固溶冷却时就析出，这个过程的析出效果远不及以后时效过程中的析出效果。固溶冷却过程中的析出，会降低最终的沉淀强化效果。但是，太快的固溶冷却速度对马氏体沉淀硬化不锈钢来说，会因马氏体转变应力太大，有产生裂纹的可能性。
二、调整处理
调整处理也常称T处理（Transformation treatment),有时也叫相变处理。
所谓调整处理，简而言之，就是调整钢的马氏体转变点Ms和Mf。这种方法主要用于半奥氏体沉淀硬化不锈钢，有时也用于马氏体沉淀硬化不锈钢。
半奥氏体沉淀硬化不锈钢的马氏体转变点较低，固溶处理后的组织基本上是奥氏体组织，基体强度较低，在这种组织条件下进行时效处理的强化效果不好。为此，在固溶后应进行一次以提高马氏体点为目的的热处理。众所周知，为提高马氏体点，降低奥氏体的稳定性，重要的手段之一是将钢加热到一定温度并保温，使奥氏体中的碳和合金元素析出，降低基体中合金的浓度。这样，在冷却时，由于奥氏体稳定性降低，马氏体转变点提高，调整处理冷却后原奥氏体将转变成马氏体。此时，半奥氏体沉淀硬化不锈钢的基体组织基本上是马氏体。在此基础上再进行时效处理，会获得较好的强化效果。调整处理对马氏体点的提高作用见图5-2。
图5-2是半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni7Al加热温度对Ms点的影响关系。有资料报道，0Cr17Ni7Al 钢加热到1038℃时，Ms点约为－196℃;加热到945℃,M.点约为－73℃;加热到800℃时，Ms点约为＋90℃.这个结果足可说明用加热温度来调整半奥氏体沉淀硬化不锈钢M.点温度的重要作用。随着M,点的变化，冷却后组织中马氏体与奥氏体的比例也有明显变化，见图5-2的下半部分。
所以，半奥氏体沉淀硬化不锈钢在固溶处理后再进行一次调整处理，可获得基本上以马氏体为基体的组织，再经时效处理，即可保证该种材料的性能达到要求。
半奥氏体沉淀硬化不锈钢调整处理加热温度应根据预想的调整处理效果来确定（见热处理工艺部分）。
三、冷变形处理
冷变形处理也常称C处理（Cold Working)。
冷变形处理主要用于半奥氏体、奥氏体、奥氏体－铁素体沉淀硬化不锈钢。
冷变形处理就是将材料在固溶处理后进行一定程度的冷变形加工（如冷拉钢丝、冷轧板等的加工成型），以促进奥氏体向马氏体的转变（参见本书第三章第三节奥氏体不锈钢的冷加工强化及去应力处理部分）。通过冷变形，可使钢中的奥氏体在Md点转变成马氏体。在材料成分一定的条件下，变形程度越大，奥氏体向马氏体转变的量越多，对基体的强化程度越大。
半奥氏体、奥氏体、奥氏体－铁素体型沉淀硬化不锈钢，固溶处理后进行一定程度的冷变形，在基体组织强化后再进行时效处理，可使材料获得理想的性能和强化效果。
通过冷变形处理，材料塑性、韧性下降，强度明显提高。
四、冷处理
冷处理也常称为R处理（Refrigeration treatment).
沉淀硬化不锈钢的冷处理也是为了促进奥氏体向马氏体特变。
将固溶处理或固溶处理一调整处理后的沉淀硬化不锈钢再进行一次低于室温（通常在-73℃左右）的冷处理，由于冷处理的温度低于Ms点温度，使原组织中较稳定的奥氏体向马氏体转变，所以，基体组织基本上是马氏体，然后再进行时效处理，可以保证材料获得优良的性能和强化效果。
五、时效处理
沉淀硬化不锈钢的时效处理也常称为H处理（Hardening treatment),有的也叫沉淀硬化处理或硬化处理。
时效处理是所有沉淀硬化不锈钢必须进行的处理程序，也是沉淀硬化不锈钢热处理中最重要的处理程序。
时效处理的目的是使过饱和溶于基体中的沉淀硬化合金元素以极细的质点形式析出，这种析出质点可能是合金元素的质点，也可能是金属间化合物的质点。这种析出质点的形态与分布和时效温度及保温时间有关。
以铜为例。铜过饱和固溶于基体中时，当加热到一定温度，首先是过饱和相脱溶，在析出铜颗粒的过程中，最初形式是富钢的偏聚区，是亚稳定相，与母体保持共格，当长大到一定程度时，才能形成e-Cu沉淀颗粒。这一理论已经用试验予以证实。如对含1.12%铜的高纯钢经850℃加热后水冷的固溶处理，在光学显微镜下只能观察到多边形铁素体形态，在铁素体晶粒内看不到任何析出物，说明这时的铁素体是含铜的过饱和铁素体。经550℃时效不同时间，其硬度会发生明显变化，呈升高趋势，但是在光学显微镜下的铁素体组织却未发生明显变化，仍然观察下到沉淀析出物，而在电子显微镜下以数十万倍观察，才能发现只有5~25mm的“颗粒”，并确认是铜原子偏聚区。进一步提高时效温度，便可发现在铁素体基体上有较清晰的颗粒。更长时间的时效则可发现E-Cu颗粒。如果再进一步提高时效温度和延长保温时间，原子扩散更容易，颗粒会进一步长大、粗化，反映在硬度上呈下降趋势，材料处于过时效状态。可见，沉淀硬化不锈钢的时效效果与时效温度和保温时间有关。见图5-3。
时效温度和时间的选择是依据对材料的强化目标确定的。时效温度对时效效果的影响比时效时间更明显。
六、均匀化处理
沉淀硬化不锈钢的均匀化处理主要用于铸件。作用是改善铸件成分和组织的不均匀性，细化晶粒，并使铸件凝固时形成的多边形铁素体趋于球化。铸件经过均匀化处理，对以后的固溶效果及最终时效强化效果有积极的作用。
均匀化处理温度一般选在1060~1150℃。
七、焊后热处理
沉淀硬化不锈钢的焊后热处理包含铸件补焊后或结构件焊接后的热处理。
焊后热处理的目的和作用依焊接或铸件补焊前材料的热处理状态而确定。焊前材料未经过固溶处理，焊后应进行固溶处理和时效处理，以保证母体及焊缝（或补焊处）达到要求的性能，如果焊前材料经过了固溶处理或固溶时效处理，则焊后可采用时效处理或略低于时效温度的去应力处理。
上面介绍了沉淀硬化不锈钢常见的几种热处理方式，实际上，应根据钢的具体类型、制品特性等因素，采用不同组合方式。另外，沉淀硬化不锈钢的热处理方式，习惯上以英文字母表示，在温度表示上常以℉(华氏度）或℃(摄氏度）表示，有时需冷变形时，对冷变形量也有表示。举例如下。
［例1] A+H500(用℃表示时）或A+H930(用℉表示时）
即为固溶处理后再经500℃(930F)的时效处理。常用于马氏体沉淀硬化不锈钢。
［例2] A+TH500
即为固溶处理后经调整处理，再经500℃时效处理。常用于半奥氏体沉淀硬化不锈钢。
［例3]A+C,H500
即为固溶处理后经50%冷变形，再经500℃时效处理。常用于奥氏体沉淀硬化不锈钢。
［例4]A+T+RH500
即为固溶处理后经调整处理，－70℃的冷处理和500℃的时效处理。常用于奥氏体沉淀硬化不锈钢。
