Топлинна обработка представлява набор от операции за нагряване, охлаждане и стареене на метални твърди сплави за получаване на необходимите свойства поради промени в структурата и вътрешната структура. Топлинната обработка се използва като междинна операция с цел подобряване на обработваемостта чрез рязане, налягане или като последна операция на процеса, която осигурява необходимото ниво на свойствата на частите. По време на топлинна обработка, операция като отопление на заготовки, което е много отговорно. Крайното качество на продукта зависи от правилното нагряване. При провеждане на отопление е важно да се вземе предвид, че металът променя своята структура, свойства и характеристики на повърхностния слой на метала, както и взаимодействието на метала с атмосферния въздух мащаб. Дебелината на скалата зависи от химичния състав на самия метал, температура и продължителност на нагряване. Всички стомани се окисляват по различни начини.. Легирани стомани, например, образувайте плътен тънък слой от мащаб, който предпазва метала от по-нататъшно окисляване. Въглеродна стомана те губят въглерод от повърхностния слой с дебелина 2-4 мм, което заплашва метала с намаляване на твърдостта и здравината на стоманата. Високолегираните и високо въглеродни стомани се нагряват бавно, за да се предотврати напукване.. неуверено стоманата се нарича термоустойчива, тъй като на практика не подлежи на окисляване. При нагряване на метала е необходимо да се вземат предвид температурите за началото и края на коването, тъй като силно прегряване на метала води до изгаряне, поради което има нарушение на връзките между зърната и пълно унищожаване на метала. Сред основните видове топлинна обработка трябва да се отбележи: 1. каляване – метална обработка, при която металът първо се нагрява, след което бавно се охлажда в пещ. Отгряването може да бъде от различни видове и зависи от температурата на нагряване, скоростта на охлаждане на метала. Закаляването. Това е вид термична обработка на различни материали (метали, стъкло, сплави), състояща се в нагряването им над критична температура с бързо последващо охлаждане. Извършва се за получаване на неравновесни структури с повишена скорост на охлаждане. Гасенето може да бъде както с полиморфна трансформация, така и без полиморфна трансформация. 3. ваканция – Това е технологичен процес, същността на който е термичната обработка на втвърден от мартензит метал или сплав, основните процеси, в които са гниенето на мартензита, прекристализацията и полигонизацията. Ваканцията се извършва след втвърдяване, за да се облекчат вътрешните напрежения, за да се даде на материала необходимите експлоатационни и механични свойства. 4. нормализиране. В този случай продуктът се нагрява до аустенитно състояние и след това се охлажда на спокоен въздух. В резултат на нормализирането се намаляват вътрешните напрежения и стоманата се прекристализира. В сравнение с отгряването, нормализирането е по-кратък и по-продуктивен процес. Съществуват и такива видове термична обработка като химико-термична обработка, циментация, азотиране, нитрокарбуризиране (цианиране), борониране на стомана. Топлинната обработка на металите се извършва в пещи.
