本发明提供一种临界固溶和临界升温降温变温时效热处理方法，包括：临界固溶热处理过程和临界升温降温变温时效热处理过程。本发明的方案具有技术可行性、工艺适应性、质量可靠性、经济合理性、使用安全性，可有效扬长避短了奥氏体不锈钢传统主流热处理方法的优缺点，从根本上解决了现有奥氏体不锈钢热处理“质量稳定性差、合格品率低、硬度偏低、力学性能低与一致性差、抗变色锈蚀能力差、加热时间长、效率低、热处理设备加热可靠性差与高温元器件使用寿命低以及成本高”等“一长一高四差五低”特有热处理技术难题，尤其适用于奥氏体不锈钢在钢厂和制造厂所涉及的冶炼、轧钢、锻造和热处理等热加工工程技术领域。