Предварительная и окончательная термическая обработка металла выполняется для придания ему необходимых технологических свойств и изменения его структуры. Обе эти задачи могут решаться одновременно. Кроме того, термическая обработка (стабилизирующая) выполняется для стабилизации структуры металла и размеров выполненных деталей. Окончательная термическая обработка формирует и закрепляет необходимые эксплуатационные свойства детали.
Такое разделение по видам обработки носит несколько условный характер. Предварительная термическая обработка для одних деталей (например, нормализация) может быть окончательной для других.
Ниже рассмотрены особенности в основном термической обработки сталей и чугунов как наиболее распространенных конструкционных материалов.
Заготовки получают отрезкой или рубкой проката; литьем — отливки; пластическим деформированием — поковки; сваркой — сборки.
При изготовлении заготовок из проката структурных изменений металла может не происходить. В этом случае термическая обработка полученной заготовки не требуется. Вместе с тем в некоторых сталях (высокоуглеродистых, легированных, например ХВГ) при отрезке абразивными кругами появляются закаленные участки с высокой твердостью, что затрудняет последующую механическую обработку. В этом случае требуется термическая обработка для снижения твердости и, как следствие, для улучшения обрабатываемости резанием. Заготовки таких сталей после отрезки подвергают отжигу.
Необходимость термической обработки поковок, полученных методами горячей пластической деформации, определяется наличием остаточных напряжений, а также возможными структурными изменениями, например крупным зерном при перегреве. Необходимо учитывать, что стали, обладающие высокой закаливаемостью и прокаливаемостью, после охлаждения от ковочного нагрева могут приобрести повышенную твердость.
Для отливок характерны более грубая макро- и микроструктура, ликвация, а также наличие остаточных литейных напряжений, что вызывается разной скоростью охлаждения и неодновременным затвердеванием по объему отливки.