عملیات حرارتی استیل 304 با توجه به ساختار آستنیتی، استیل 304 قابلیت سختکاری نداشته و فقط می توان عملیات حرارتی آنیل و تنش زدایی بر روی آن انجام داد:

آنیل:

حرارت دهی در بازه 1038-1121 درجه سانتی گراد و سپس سرد کردن سریع. برای مقاطع نازک و ورق ها می توان از هوا به عنوان خنک کننده استفاده کرد ولی برای مقاطع ضخیم استیل 304 از آب به عنوان محیط خنک کننده استفاده می شود.

تنش زدایی:

معمولا زمانی که کار سرد بر روی استیل 304 انجام می شود از عملیات تنش زدایی استفاده می شود. دمای تنش زدایی 400 درجه سانتی گراد و زمان آن بین 30-120 دقیقه است.