不銹鋼管熱處理目的主要在于改變不銹鋼管內金屬基體組織，提高不銹鋼管硬度。但由于不能根本改變不銹鋼管組織形態，因而不能更有效地提高不銹鋼管的強度和韌性。不銹鋼管的淬火溫度應選擇在實際臨界溫度以上30-70℃，由于不銹鋼管的導熱性差，保溫時間一般比鋼管增加一倍左右。同時，為了減少淬火應力，淬火前應在空氣中預冷，淬火介質一般采用油，力了避免淬裂，還可以采取提早出油、空冷的辦法。

不銹鋼管淬火后，基體組織可成為馬氏體或屈氏體，高溫回火后轉變成回火索氏體，這即為調質處理，不銹鋼管回火過程與其他鋼管的回火沒有本質區別，不銹鋼淬火后應及時進行回火。不銹鋼鋼管也可進行等溫淬火，等溫淬火冷卻介質可為熱油或硝鹽。合金鋼管調質處理或等溫淬火后，機械性能的提高較普通灰鑄鐵顯著。

為了提高不銹鋼無縫管表面硬度和耐磨性，可以進行火焰表面淬火、高頻表面淬火和化學熱處理，其中以高頻或中頻表面淬火應用最多。高、中頻表面淬火具有加熱時間短、氧化脫碳少、變形小、操作簡單等優點。因為不銹鋼鋼管導熱性差，熔點又低，加熱速度不宜太快，不然容易發生熔化或裂紋。高、中頻處理后不銹鋼管不但可提高表面硬度和耐磨性，還可顯著地提高疲勞強度，增長使用壽命。另外，機床導軌電接觸表面加熱也是不銹鋼管進行表面淬火的典型例子。為了得到良好的基體組織，保證不銹鋼管內部的機械性能及表面淬火后能獲得較高的硬度，表面熱處理前最好先進行正火或調質處理。

不銹鋼管化學熱處理應用最多的是氮化，氣體氮化最好采用含有鉻、鋁和鉬的合金鋼管。因為鉻、鋁能與氮結合形成穩定的硬度極高的氮化物，如AIN，CrN，Cr2N等，鉬能消除回火脆性。有些不銹鋼管廠采用鹽浴活性氮化，其鹽浴配方為尿素、碳酸鈉、碳酸鉀，以6：3：1混合熔解，氮化60-180分鐘后，即能獲得一定厚度的擴散層，耐磨性和疲勞強度有明顯提高。