قطعه فولادی در فرآیند نرماله کردن، تا دمایی بالاتر نسبت به فرآیند آنیل کردن، حرارت می بیند.
در مرحله مربوط به سرد کردن قطعه فولادی نیز، در روش آنیل کردن فولاد، قطعه در کوره سرد می شود ولی در روش نرماله کردن، قطعه در هوا سرد می شود.
فولادهایی که تحت عملیات نرماله شدن قرار گرفته اند نسبت به فولادهایی که آنیله شده اند، دانه ریزتر بوده و استحکام بالاتری دارند.
در نقطه مقابل، انعطاف پذیری فولادهای آنیله شده نسبت به فولادهای نرماله شده بیشتر است.
به طور کلی برای سخت کردن قطعات فولادی از یکی از این روش های کوئینچ کردن، آستمپر و یا مارتمپر کردن استفاده می کنند.
عملیات حرارتی فولاد به روش کوئینچ کردن، در ابتدا فلز را تا دمای آستنیته شدن یعنی چیزی حدود بین 815 الی 900 درجه سانتی گراد گرم کرده سپس آن را به سرعت خنک می کنند.
خنک کردن قطعه فولادی می تواند به وسیله سیل آب یا آب نمک، فرو بردن در روغن مخصوص یا آب، اسپری کردن محلول های خاص روی فولاد، قرار گیری در معرض هوای فشرده و مرطوب و غیره انجام گیرد.
عملیات کوئینچ کردن یا سخت کردن به این منظور انجام می شود که استحکام و مقاومت فولاد یا هر آلیاژ دیگر بالاتر برده شود و مقاومت آن در برابر فشار و فرسایش افزایش یابد.
باید توجه داشت که فقط زمانی از عملیات حرارتی کوئینچ کردن استفاده می شود که به سختی خیلی بالایی نیاز داشته باشیم، زیرا عملیات حرارتی کوئینچ باعث تردی و شکنندگی بیشتر قطعه خواهد شد.
نکته ای که باید در عملیات کوئینچ دقت کرد این است که تمام نقاط قطعه باید به طور یکنواخت گرم و سپس سرد شود که این برای قطعاتی که ابعاد نامنظم دارند حائز اهمیت بیشتر است.
اگر از آب برای سرد کردن استفاده شود، ممکن است موجب بروز ترک های ریز شود و اگر از روغن استفاده شود، ممکن است رسوبی را روی قطعه ایجاد کند.
که باعث کند شدن زمان سرد شدن فولاد و در نتیجه کاهش سختی فولاد در مقایسه با فولادی که با آب سرد شده است، می شود.