Термическую обработку применяют для снятия внутренних напряжений в отливках, выравнивания, измельчения и изменения их структуры в целях повышения прочности, пластичности, твердости, их эксплуатационной надежности. Термическая обработка основана на превращениях, происходящих в сплавах в твердом состоянии при изменении температуры.

Любая термическая обработка состоит из трех основных операций, следующих друг за другом: нагрева до определенной температуры, выдержки при заданной температуре и охлаждения с различной скоростью до комнатной температуры.

В зависимости от температуры, скорости охлаждения и продолжительности выдержки различают следующие виды термической обработки отливок: отжиг, нормализацию, закалку, отпуск. Выбор вида обработки определяется природой сплава, требованиями к свойствам отливок и возможностями каждого вида термической обработки.

Отжиг применяют для снятия внутренних литейных напряжений, повышения пластичности, уменьшения твердости, изменения структуры.

Нормализация отличается от отжига более высокой температурой нагрева и большей скоростью охлаждения. Этот вид термической обработки широко используют для измельчения структуры и повышения прочности и твердости.

Закалка характеризуется нагревом сплавов выше температуры фазовых превращений и быстрым охлаждением в воде, масле или в других жидкостях. При этом в сплавах фиксируются неравновесные структуры, повышающие механические свойства сплавов. После закалки для снятия внутренних напряжений выполняют рекристаллизационный отжиг.

Отпуск — это процесс длительной выдержки отливок при комнатной (естественное старение) или повышенной (искусственное старение) температуре с целью приближения их к равновесному состоянию. Отпуск применяют, как правило, после закалки или нормализации. При этом повышаются пластические свойства отливок. Как самостоятельный процесс его используют для снятия внутренних термических напряжений.

Химико-термическая обработка характеризуется тем, что сплавы обрабатывают в средах, которые взаимодействуют с ними и насыщают их на определенную глубину, изменяя структуру, состав и свойства поверхностного слоя.