عمیلات حرارتی تنش زدایی
این عملیات عبارت است از گرم کردن ماده تا دمایی مناسب در زیر دمای بحرانی فلز و به اندازه کافی گرم نگداشتن برای کاهش تنش های باقیمانده و سپس سرد کردن قطعه به صورت آهسته.
آنیل کردن
آنیل دارای یک مفهوم کلی است و شامل گرم کردن و نگه داشتن ماده در دمایی مناسب در کوره و سپس سرد کردن با سرعت مشخص است. اغلب برای نرم کردن فلزات آهنی به کار می رود و به طور همزمان تغییرات مورد نظر را در ساختار میکروسکوپی ماده ایجاد می کند.
نرماله کردن
گرم کردن آلیاژ آهنی تا دمای مناسب بالاتر از دمای استحاله و سرد کردن در هوا تا زیر دمای استحاله نرماله کردن نامیده می شود. مواد باید در حالت نرماله شده یا نرماله و تمپر شده مورد استفاده قرار گیرند.
سخت کاری
افزایش سختی با عملیات حرارتی مناسب که معمولاً شامل گرم کردن و سرد کردن می شود. سخت کاری نامیده می شود. مثال هایی از عملیات سخت کاری شامل کربن دهی سطح، سخت کاری سطحی لیزری و القایی است.
کوئنچ و تمپر (آستنیته کردن و کوئنچ و تمپر)
سرد کردن سریع قطعه از دمای آستنیته و دوباره گرم کردن فولاد سخت شده تا زیر دمای یوتکتوئید برای کاهش سختی و افزایش تافنس، کوئنچ و تمپر نامیده می شود.
نرماله و تمپر کردن
این عملیات شامل دوباره حرارت دادن یک فلز نرماله شده برای اهدافی مثل کاهش سختی و افزایش تافنس است.این عملیات، نوعی عملیات حرارتی برای آلیاژ های آهنی است که قطعه با سرعت کافی که مانع از تشکیل فریت یا پرلیت می شود از دمای آستنیته سرد و سپس تا زمانی که تمام ساختار به بینیت تبدیل شود، در دمایی بالاتر از دمای تشکیل مارتنزیت نگه داشته می شود.
مارتمپرینگ
این عملیات، عملیاتی است که آستنیت تا دمای ابتدای تشکیل مارتنزیت سریع سرد شده و سپس در این دما نگهداری شده تا استحاله آستینیت به مارتنزیت کامل شود سپس قطعه در هوا سرد شده و عملیات تمپرینگ انجام می شود.
آنیل محلولی
این عملیات شامل گرم کردن آلیاژ در دمای مناسب، نگه داشتن تا دمایی که یک یا بیشتر این اجزا یه صورت محلول جامد است. این عملیات برای سخت کردن موادی همچون برخی آلیاژ های فولاد زنگ نزن، مس و آلومینیوم به کار می رود.