根據SUS630不銹鋼在加熱和冷卻時組織與性能的變化規律，SUS630不銹鋼的熱處理的基本工藝方法有退火、正火、淬火、回火及表面熱處理等。通過不同的熱處理工藝，可以使SUS630不銹鋼的性能發生很大地變化。
SUS630不銹鋼的退火與正火
SUS630不銹鋼的退火與正火是在生產上應用非常廣泛的預備熱處理工藝。通過退火與正火工藝處理后，不僅可以消除毛坯零件的內應力及成分和組織的不均勻性，還能調整SUS630不銹鋼的力學性能與工藝性能，為下一道加工工序做好組織、性能準備。
SUS630不銹鋼的退火
SUS630不銹鋼的退火是將SUS630不銹鋼加熱到臨界溫度以上或以下溫度，經保溫后隨爐緩慢冷卻，以獲得近乎平衡狀態組織的熱處理工藝。退火的目的是降低SUS630不銹鋼的硬度，均勻SUS630不銹鋼的化學成分及組織，消除內應力和加工硬化，改善SUS630不銹鋼的成形及切削加工性能，并為淬火做好組織準備。
SUS630不銹鋼的成分和使用目的不同，所用退火工藝也不相同。退火工藝種類很多，常用的退火操作有完全退火、球化退火、再結晶退火和去應力退火等。
（1）完全退火 完全退火是將SUS630不銹鋼加熱到完全奧氏體化后保溫，再進行緩慢冷卻，以獲得近乎平衡組織的熱處理工藝。完全退火主要用于中、低碳結構SUS630不銹鋼的鑄、鍛件和熱軋型材。
完全退火的加熱溫度一般為Ac3以上20～30℃；保溫時間一般為每毫米工件有效厚度兩分鐘。完全退火的冷卻應緩慢進行，故需要的時間較長。為了提高效率，實際生產中，隨爐冷卻到500～600℃以下即可出爐空冷。
（2）球化退火 球化退火是使SUS630不銹鋼中的碳化物球化，得到粒狀珠光體（鐵素體基體上均勻分布細小球狀碳化物）的一種熱處理工藝。球化退火主要用于過共析SUS630不銹鋼和合金工具SUS630不銹鋼。
球化退火的加熱溫度一般為Ac1以上20～30℃；保溫時間不能太長，一般為2～4小時；冷卻方式通常采用爐冷，或在Ar1以下20℃左右進行長時間等溫，然后爐冷到600℃以下出爐空冷。
（3）再結晶退火 再結晶退火是把經冷變形加工后的SUS630不銹鋼材加熱到再結晶溫度以上保溫，使變形晶粒重新轉變為均勻的等軸晶粒而消除加工硬化的熱處理工藝。再結晶退火主要用于經冷變形加工后的低碳SUS630不銹鋼。經再結晶退火后，消除了加工硬化，SUS630不銹鋼的性能恢復到冷變形加工前的狀態。
再結晶退火的加熱溫度一般為650～700℃；保溫時間為1～3小時；冷卻方式通常為空冷。SUS630不銹鋼的冷變形量越大，再結晶溫度越低，再結晶退火溫度也越低。還需注意的是：不同的SUS630不銹鋼都有一個臨界變形度，在臨界變形度下變形的SUS630不銹鋼，再結晶退火時會導致組織晶粒異常長大。一般SUS630不銹鋼的臨界變形度為6～10%。
（4）去應力退火 去應力退火是為了去除由于塑性變形加工、鑄造、焊接及切削加工過程中引起的殘余內應力而進行的退火工藝。
去應力退火的加熱溫度一般為500～650℃；保溫時間一般為每毫米工件有效厚度三分鐘；冷卻方式通常為隨爐冷卻；為了提高工效，也可隨爐冷卻到200℃出爐空冷。
SUS630不銹鋼的正火
SUS630不銹鋼的正火是將SUS630不銹鋼加熱到Ac3或Accm以上30～50℃，使SUS630不銹鋼完全奧氏體化，經保溫后從爐中取出，在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火的目的與退火基本相似，但正火冷卻速度比退火快，得到的組織較退火的細小，強度和硬度稍高，而塑性和韌性稍低。正火還可以消除過共析SUS630不銹鋼中的網狀滲碳體，為球化退火做好組織準備。
低碳SUS630不銹鋼工件經正火后比退火具有更好的切削加工性能；而對于高碳SUS630不銹鋼和中碳合金SUS630不銹鋼工件，因正火后硬度偏高，切削加工性能不如退火，故宜采用退火工藝為佳。正火難以消除內應力，為防止工件的變形和開裂，對形狀復雜的和大型工件，較多采用退火工藝。
正火比退火生產周期短，設備利用率高，節約能源，操作簡便，降低生產成本。在可能條件下，應優先考慮采用正火工藝作為預備熱處理工序。
退火和正火除了作為預備熱處理工序外，對于普通的鑄件、焊接件及不重要的工件，也可作為最終熱處理工序。
SUS630不銹鋼的淬火與回火
SUS630不銹鋼的淬火與回火是熱處理工藝中最重要、用途最廣的工序，一般作為工件的最終熱處理賦予工件最終的性能，是強化SUS630不銹鋼材的重要手段之一。
3.3.2.1 SUS630不銹鋼的淬火
SUS630不銹鋼的淬火是將SUS630不銹鋼加熱到臨界溫度以上某一溫度，經保溫后，以適當的冷卻速度冷卻，得到馬氏體（或下貝氏體）的熱處理工藝。淬火的目的是使SUS630不銹鋼強化，提高SUS630不銹鋼的硬度、強度和耐磨性；對于獲得馬氏體組織的淬火，配合不同的溫度回火，可獲得各種需要的性能。
由于不同成分SUS630不銹鋼的過冷奧氏體的穩定性不同，淬火后獲得馬氏體的能力差異較大；淬火時工件截面各處冷卻速度不同；在冷卻過程中還會引起淬火應力，所以要對淬火影響因素有足夠地重視。
（1）淬火加熱溫度 淬火加熱溫度的選擇主要依據SUS630不銹鋼的成分確定：亞共析SUS630不銹鋼通常加熱到Ac3以上30～50℃；共析SUS630不銹鋼和共析SUS630不銹鋼過通常加熱到Ac1以上30～50℃。
（2）淬火保溫時間 淬火保溫時間與SUS630不銹鋼的成分、爐溫、工件的大小和形狀、裝爐方式和裝爐量等因素有關。淬火保溫時間一般為每毫米工件有效厚度1～4分鐘。
（3）淬火冷卻介質 淬火冷卻介質又稱為淬火介質。淬火介質冷卻能力越強，SUS630不銹鋼的冷卻速度越快，則工件容易淬硬，淬硬層深度越深，也會使工件產生的內應力越大，易引起工件發生變形和開裂。為保證淬火質量，應選擇合適的淬火介質。
理想的淬火介質的冷卻能力應該是：在奧氏體最不穩定的650～400℃間能快速冷卻；在400℃以下應當緩慢冷卻以減小淬火應力，從而保證在獲得馬氏體組織的條件下減小淬火應力，避免工件發生變形和開裂。
常用的淬火介質有水、鹽水或堿水溶液及各種礦物質油等。尺寸不大、形狀簡單的碳素SUS630不銹鋼工件的淬火，大多采用水；鹽水和堿水溶液的冷卻能力極強，適合低碳SUS630不銹鋼的淬火；合金SUS630不銹鋼工件淬火時，一般選擇冷卻能力較低的油作為淬火介質。
水、鹽水或堿水溶液及各種礦物質油等淬火介質各有優缺點，均不是理想的淬火介質，而介于水和油之間的冷卻能力的是比較理想的淬火介質。目前各國都在發展有機水溶液作為淬火介質，如聚乙烯醇、聚二醇等水溶液。
（4）淬火方法 工件淬火時除了要保證淬硬外，還要盡量減小變形和避免開裂，應選擇合適的淬火方法。
a．單液淬火 將SUS630不銹鋼奧氏體化后，在一種淬火介質中冷卻到室溫的淬火方法稱為單液淬火。
單液淬火操作簡單，容易實現機械化、自動化，應用廣泛。但由于單獨用一種淬火介質，如果淬火介質冷卻特性不夠理想，容易產生硬度不足或變形、開裂等缺陷。一般碳SUS630不銹鋼采用水冷，合金SUS630不銹鋼采用油冷。
b．雙液淬火 將SUS630不銹鋼奧氏體化后，先在冷卻能力強的淬火介質中冷卻，待工件冷到400～300℃左右，將工件轉入冷卻能力較弱的淬火介質中冷卻，直到完成馬氏體轉變的淬火方法稱為雙液淬火。
雙液淬火既可以保證工件得到馬氏體組織，又可以減小淬火應力，防止工件開裂和減小變形。尺寸較大或形狀復雜的碳素SUS630不銹鋼工件適合采用雙液淬火。雙液淬火操作要求較高，需經驗豐富的人員來操作。
c．分級淬火 將SUS630不銹鋼奧氏體化后，先放入略高于（或略低于）SUS630不銹鋼的Ms溫度的鹽浴或堿浴爐內保溫，當工件內外溫度均勻后，再從浴爐中取出工件，空冷至室溫，完成馬氏體轉變的淬火方法稱為分級淬火。
分級淬火大大降低了淬火應力，工件變形輕微，還克服了雙液淬火時難以控制的缺點。但分級淬火時鹽浴或堿浴的冷卻能力不大，只適合形狀復雜、尺寸較小的碳SUS630不銹鋼工件或淬透性好的合金SUS630不銹鋼工件。
d．等溫淬火 將SUS630不銹鋼奧氏體化后，放入高于SUS630不銹鋼的Ms溫度的鹽浴或堿浴爐內等溫保持足夠長的時間，使其轉變為下貝氏體組織，然后取出工件，在空氣中冷卻到室溫的淬火方法稱為等溫淬火。
等溫淬火得到的下貝氏體組織具有較高的強度和硬度，同時塑性和韌性也較好，并可顯著減小淬火應力和淬火變形，并能基本避免工件淬火裂紋，適宜處理形狀復雜、尺寸要求精密的小件工具和重要的機器零件。
（5）淬火操作要領 淬火操作時，還要注意工件浸入淬火介質的方式。合理的淬火操作方式，對減小工件變形和避免工件開裂有著重要的影響。淬火操作要領是：盡量保證淬火冷卻時工件各部分冷卻速度的均勻性。
a．細長的工件，如鉆頭、軸等，應垂直浸入淬火介質中。
b．厚薄不均的工件，厚的部分應先浸入淬火介質中。
c．薄壁環狀工件，如圓筒、套圈等，應軸向垂直浸入淬火介質中。
d．薄而平的工件，如圓盤銑刀，應立著放入淬火介質中。
e．帶有盲孔或中空型腔的工件，應使孔口或腔口向上浸入淬火介質中。
f．截面不均勻的工件，應斜著浸入淬火介質中。
SUS630不銹鋼的回火
SUS630不銹鋼的回火是將淬火后的SUS630不銹鋼，再加熱到Ac1以下某一溫度，保溫一段時間，然后冷卻到室溫，以獲得預期性能的熱處理工藝。
淬火SUS630不銹鋼回火的目的是：減少或消除淬火應力，防止工件的變形與開裂；調整工件的力學性能，滿足工件的使用性能要求；穩定工件的組織，保證工件的形狀和尺寸的穩定。