不锈钢沉淀硬化钢锻件的基体是奥氏体或马氏体，可以通过沉淀硬化(也称为时效硬化)进行硬化。沉淀硬化不锈钢锻件兼有奥氏体不锈钢的耐腐蚀性和马氏体不锈钢的高强度，但沉淀硬化不锈钢经固溶处理后硬度不高，可切削后时效以提高其强度和硬度。由于时效温度低，热处理变形小，在腐蚀性介质中工作的精密复杂零件多采用沉淀硬化不锈钢制造。
不锈钢沉淀硬化钢锻件的热处理工艺一般分为两步:首先对锻坯进行固溶处理，即将不锈钢沉淀硬化钢锻件加热到固溶温度，使奥氏体中的各种元素溶解，奥氏体化后用水(油)或空气冷却。固溶处理后的金相组织一般为奥氏体或低碳马氏体，硬度较低，便于加工。锻造成形后，进行沉淀硬化(时效硬化)处理，即通过时效操作产生细小分散的沉淀物，以获得尽可能高的强度和良好的综合机械性能。一般来说，不锈钢沉淀硬化钢锻件的时效温度和时间是根据锻件的硬度和强度要求来选择的。
固溶处理后的不锈钢沉淀硬化钢锻件一般为毛坯，固溶处理时无需考虑零件表面的氧化和腐蚀，可在箱式电炉中加热。如果普通电炉的温度达不到固溶温度，也可以在盐浴中加热，固溶处理后可以去除坯料表面的氧化层。当进行时效处理时，已经加工和成形的锻件必须在具有保护气氛的炉中加热，优选在真空电炉中加热，以防止不锈钢沉淀硬化钢锻件的表面氧化。