304不銹鋼是奧氏體不銹鋼不具備生成淬火馬氏體的條件，而且也沒有彌散分布的碳化物。所以不能通過熱處理提高奧氏體不銹鋼的硬度。奧氏體不銹鋼的硬化通常通過冷加工獲得。通過滲氮、滲碳工藝只可獲得表面硬度。

也有少數通過實踐用真空爐對不銹鋼材料進行碳離子注滲。此技術尤其適用于304、316不銹鋼的表面處理；可以做出韋氏硬度1200HV（相當于洛氏硬度HRC70以上）、厚度達50微米的硬化層；但基體硬度不會那么高，30HRC左右。同時材料的耐腐蝕性有40%-60%提高。

304不銹鋼只能通過加工硬化來提高強度，如果非要用304材料，需要選用經過冷鍛或者冷拔的304不銹鋼棒材做毛坯，一般變形量大于75%硬度可以達到Hv480（HRC48.1），因材料成分的不同冷加工變形量對應的硬化效果會有些不同。馬氏體不銹鋼，如420可以通過熱處理硬化，比較容易實現。

不能通過熱處理提高奧氏體不銹鋼的硬度，這其中包括304不銹鋼，因為奧氏體不銹鋼不具備生成淬火馬氏體的條件，而且也沒有彌散分布的碳化物。提高奧氏體不銹鋼的方式一般只能是加工硬化，如果進行表面硬化處理，可以通過氮化處理，304中的Cr和N有較好的親和力，可以在氮化過程中生成彌散分布的氮化物起到硬化作用。