奧氏體沉淀硬化不銹鋼，其組織為穩定奧氏體組織，熱處理是不能改變組織，為此，只能通過加入析出強化元素，通過時效處理而強化。沉淀硬化不銹鋼力學性能除對化學成分敏感外，對熱處理制度也很敏感，因而在實際生產中這類鋼必須嚴格按照熱處理工藝規程操作。常用的熱處理工藝有如下幾種。
均勻化處理，一般指鑄、鍛件，在1150OC左右進行加熱，促使合金元素和組織均勻化。
高溫固溶處理：通常在10000C以上析出相分解，使鋼進行再結晶軟化。
調整處理：處理溫度為760~10000C，調整鋼中合金元素的分布，控制馬氏體的相變溫度。
時效處理：處理溫度為460~6200C。處理溫度與時間對組織和力學性能影響較大，若希望獲得較好的韌性，可采用較高的時效溫度處理。
冰變冷卻處理：在一定時間內卻到某一溫度并保持一段時間的處理，以確定下一步進行強化或時效處理。