大口径钢管时效是利用某种强化相的析出而产生硬化的现象来提高厚壁钢管的强度的。能够进行热处理强化的大口径钢管至少应具备以下几个基本条件。
(1)强化相中所含合金元素在固溶体基体中的溶解度必须是这样变化的，即随温度的升高，基体固溶体溶解合金元素的能力应当提高。其次，将大口径钢管合金元素在固溶体化温度加热与保温后，必须进行快速冷却，以便获得过饱和固溶体。
(2)当把淬火状态的大口径钢管进行时效时，过饱和固溶体将从不稳定状态向稳定状态转变，从合金固溶体中析出强化相。在析出过程中大口径钢管一般都具有中间过渡阶段。
中华不锈钢网综合报道:大口径厚壁钢管在加工成机械部件或工、模具等工件途中，常采取的是各种冷、热加工，而且在加工工序中甚至经常穿插多次热处理工序。在生产中常把热处理分为预先热处理和最终热处理两类。为了消除大口径厚壁钢管的前道工序造成的某些缺陷，或为随后的切削加工和最终热处理作好准备的热处理，称为预先热处理。为使厚壁管加工件满足使用条件下的性能要求的热处理，称为最终热处理。例如，一般较重要工件的制造过程大致步骤：铸造（或锻造）——退火或正火——机械加工（粗）——淬火+回火（或表面热处理）——机械加工（精）等工序。其中，淬火+回火工序就是为了满足厚壁管加工件使用要求而进行的最终热处理；而安排在铸造或锻造之后，机械加工（粗）之前的退火或正火工序，就是预备热处理。这是因为铸造或锻造之后，工件中不仅存在残余应力和硬度偏高或不均匀，而且往往出现一些组织缺陷，如大口径厚壁钢管的内组织偏析、晶粒粗大等。这样，就使厚壁钢管加工件的性能变坏，淬火时易产生变形和裂纹。经过适当退火或正火可使厚壁管的组织细化、成分均匀、应力消除、硬度均匀适当，从而改善了大口径厚壁钢管的机械性能和切削加工性，为随后的机械再加工及淬火作好前期准备。
退火或正火除了被不锈钢厂家预先热处理工序外，对一些加工件、车件以及一些性能要求不是很高的工件，也常作为最终热处理工序。例如，一些管道、容器或缸体在焊接或铸造后，往往在退火后不再进行其他热处理。因此，这种热处理就属于最终热处理。
综上所述，大口径厚壁钢管退火或者正火的主要目的归纳以下几类：
(1)调整大口径厚壁钢管的硬度，便于之后的切削再加工。经过适当退火或正火处理后，一般大口径厚壁钢管加工件的硬度保持在170～230HBC之间，这是我们厂家长期试验得到的最适合钢管切削加工的硬度范围。
(2)消除大口径厚壁钢管的内应力，以稳定再加工零件的尺寸并且可以防止厚壁钢管的变形及开裂。
(3)细化不锈钢晶粒、改善厚壁钢管内部组织，以提高大口径厚壁钢管的机械性能。
(4)为最终大口径厚壁钢管的热处理（淬火、回火）作好前期准备。中华不锈钢网综合报道
