不銹鋼精密鑄造熱處理是改變鑄鋼組織、改善鑄鋼性能的重要手段。從相圖中可以看出，奧氏體與鐵素體的含碳量有很大的不同，而且在高溫有一個單一奧氏體存在區，這就為熱處理創造了極為有利的條件。特別對合金鑄鋼而言，其組織的改善必須通過熱處理才能實現。在熱處理過程中，除消除應力退火外，均要將鋼加熱到純奧氏體區，利用冷卻下來不同的冷卻速度造成合金元素(包括碳)的擴散難易程度形成不同的組織，以獲得不同的力學性能。這里我們可以看出熱處理制度的制定足與相圖緊密相關的。

    隨著冷卻速度由小變大，冷卻后的組織按以下順序出現：珠光體一索氏體一屈氏體一上貝氏體一下貝氏體一馬氏體。從這個順序可以看出組織轉變是由擴散型逐漸變為非擴散型，從理論上講，如果冷速足夠大，高溫時的奧氏體一直會保留到室溫。鋼中的合金元素會對上述組織轉變的溫度范圍產生重要影響，如鉻容易使鋼在冷卻的過程中產生馬氏體組織；而錳量很高時，則會使鋼在室溫時具有奧氏體組織。

不銹鋼精密鑄造鑄件的冷卻：
    由于不銹鋼精密鑄造的導熱性差、鑄件的冷卻速度慢，所以鑄件的冷卻和打箱的時間比用其他鑄型鑄造的時間相應延長，不能像砂型鑄造那樣澆注后不久即可打箱清理，否則就會損壞鑄件。另外，由于采用不銹鋼精密鑄造精鑄的鑄件多為形狀結構復雜、薄壁或整體的強度、硬度都比鋼、鐵差的鋁合金鑄件，所以打型清理也比鋼、鐵鑄件要小心和麻煩些，在冷卻、打型、清理過程中，應精心緩慢地操作，為此應做到下列幾點：
1)為提高合金熔煉設備和鑄造設備的利用率，縮短鑄件的生產周期，在鑄件凝固后就應把不銹鋼精密鑄造從澆注罐巾轉移到澆注場地或專用冷卻室中冷卻。有特殊技術要求的鑄件，則應根據這些技術要求．采取保溫緩冷或人工強制冷卻。
2)鑄件的冷卻時間與鑄件的材質特性，鑄件的壁厚、輪廓尺寸，不銹鋼精密鑄造的種類、壁厚，鑄件澆注系統的結構彤式，鑄造方法，生產環境，冷卻條件等因素有關，要根據這些情況，區別對待。一般而言，易產生變形、裂紋等缺陷的薄壁的形狀復雜的鑄件，厚壁有熱節的鑄件，紋傾向大的鋁鎂合詿鑄件，其冷卻時間要適當延長些，反之，其冷卻時間可適當縮短些，冷卻速度也口]加快一些。