压力筒锻件在交变高压工况下服役，既要求材料具备足够的强度抵抗变形，又要求保持良好韧性抵抗裂纹扩展。单一追求高强度容易造成脆性倾向，过度追求韧性又会牺牲承载能力，热处理工序正是调整这一矛盾关系的关键手段。锻造之后的毛坯内部存在加工硬化、组织不均匀、残余应力等问题，热处理通过加热、保温、冷却的工艺组合，使钢材组织发生转变，获得稳定均匀的力学性能，同时消除部分残余应力，是压力筒锻件制造流程中的核心工序之一。

不同材质的压力筒锻件，热处理路线有所区别。碳素结构钢筒体多采用正火处理，细化晶粒、均匀组织，满足一般压力工况要求；铬钼合金钢筒体大多采用调质处理，即淬火加高温回火，淬火获得马氏体组织，回火调整组织形态与性能，获得强度与韧性的良好匹配；镍铬钼合金钢淬透性更好，适用于大截面、高载荷筒体，热处理过程需要更精细的温度控制。热处理工艺参数不能一概而论，需要结合材质牌号、筒体壁厚、图纸性能要求综合确定，同一牌号钢材，不同壁厚的筒体淬火能力存在差异，冷却介质与冷却方式的选取需要与之匹配。

淬火环节是热处理控制的难点。压力筒锻件壁厚较大，淬火冷却过程中表层与芯部冷却速度不一致，容易造成内外性能差异，同时冷却应力可能引起筒体变形。淬火介质的选择、入炉方式、冷却时间都需要提前策划，对于大截面筒体，还要考虑防止开裂的措施。淬火完成之后及时回火，回火温度对成品性能影响明显，回火温度升高，强度指标下降、韧性提升；回火温度降低，强度提升、韧性下降。技术人员按照图纸规定的性能区间确定回火参数，保温时长需要充分，让组织转变完全，之后按设定速率冷却，避免再次产生残余应力。

热处理完成之后，筒体锻件需要检查变形情况。长筒形构件在热处理过程中容易发生弯曲、椭圆变形，超出公差范围的锻件需要进行校正处理，校正之后配合一次去应力退火，消除校正过程引入的新应力。这部分残余应力如果不处理，会在服役阶段与工作应力叠加，加速疲劳损伤。对于精度要求高的压力筒锻件，粗加工阶段可以安排去应力退火，释放切削加工应力，减少后续变形。