Der Wärmebehandlungsprozess für Edelstahlköpfe muss auf die Materialeigenschaften und Fertigungsanforderungen abgestimmt werden. Mithilfe der Temperaturkontrolle wird die innere Mikrostruktur des Metalls angepasst und so seine mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit optimiert. Zu den gängigen Prozessen gehören Lösungsglühen und Spannungsarmglühen.
Bei der Lösungsbehandlung wird auf hohe Temperaturen erhitzt, um Legierungselemente gleichmäßig aufzulösen, gefolgt von einer schnellen Abkühlung, wodurch die Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit des Materials verbessert werden. Beim Spannungsarmglühen hingegen wird eine Erwärmung auf niedrige-Temperaturen verwendet, um die während des Formungsprozesses des Kopfes erzeugten inneren Spannungen langsam abzubauen und so das Risiko einer Verformung bei der anschließenden Verarbeitung oder Verwendung zu verringern.
Während der Wärmebehandlung ist die Temperaturgleichmäßigkeit ein entscheidender Kontrollfaktor, der eine gleichmäßige Erwärmung aller Teile des Kopfes gewährleistet. Die Aufheizgeschwindigkeit und die Haltezeit müssen je nach Dicke und Art des Materials angepasst werden. Die Kühlmethode muss zum Prozesstyp passen; Beim Lösungsglühen kommt typischerweise eine Wasser- oder Luftkühlung zum Einsatz, während beim Spannungsarmglühen hauptsächlich eine Ofenkühlung zum Einsatz kommt. Die Bildung von Oxidablagerungen während der Wärmebehandlung muss vermieden werden, was durch die Kontrolle der Ofenatmosphäre oder den Einsatz von Schutzmaßnahmen zur Reduzierung der Oberflächenoxidation erreicht werden kann. Bei geschweißten Köpfen erfordert der Schweißbereich besondere Aufmerksamkeit, um sicherzustellen, dass die Schweißeigenschaften nach der Wärmebehandlung mit denen des Grundmaterials übereinstimmen. Nach der Wärmebehandlung müssen die Endkappen einer Leistungsprüfung unterzogen werden, um zu überprüfen, ob Indikatoren wie Härte und Korrosionsbeständigkeit den Anforderungen entsprechen.