De resultaten die door thermische behandeling kunnen worden verkregen hangen, grotendeels, van de structuur van het metaal en de manier af waarin de structuur verandert wanneer het metaal wordt verwarmd en gecodeerd. Een zuiver metaal kan niet door thermische behandeling worden verhard omdat er weinig verandering in zijn structuur wanneer verwarmd is. Anderzijds, antwoorden de meeste legeringen aan thermische behandeling omdat hun structuren met het verwarmen en het koelen veranderen.

Een legering kan in de vorm van een stevige oplossing, een mechanisch mengsel, of een combinatie van een stevige oplossing en een mechanisch mengsel zijn. Wanneer een legering in de vorm van een stevige oplossing is, de elementen en de samenstellingen die de legering vormen worden geabsorbeerd, in andere, op gelijkaardige wijze die wordt opgelost in een glas water zout. De constituenten kunnen niet zelfs onder een microscoop worden geïdentificeerd.

Wanneer twee of meer elementen of samenstellingen worden gemengd, maar kan door microscopisch onderzoek worden geïdentificeerd, wordt een mechanisch mengsel gevormd. Een mechanisch mengsel zou bij het mengsel van zand en grint in beton kunnen worden vergeleken. Het zand en het grint zijn zichtbaar allebei. Enkel aangezien het zand en het grint worden samengehouden en op zijn plaats door het mengsel van cement gehouden, worden de andere constituenten van een legering in het mengsel ingebed dat door het onedele metaal wordt gevormd.

Een legering die in de vorm van een mechanisch mengsel bij gewone temperaturen is kan in een stevige oplossing veranderen wanneer verwarmd. Wanneer gekoeld terug naar normale temperatuur, kan de legering op zijn originele structuur terugkomen. Anderzijds, kan het een stevige oplossing blijven of een combinatie van een stevige oplossing en een mechanisch mengsel vormen. Een legering die uit een combinatie van een stevige oplossing en een mechanisch mengsel bij normale temperaturen bestaat kan in een stevige oplossing veranderen wanneer verwarmd. Wanneer gekoeld, kan de legering een stevige oplossing, terugkeer voor zijn originele structuur blijven, of een complexe oplossing vormen. De thermische behandeling impliceert een cyclus van gebeurtenissen. Deze gebeurtenissen zijn verwarmen, over het algemeen langzaam gedaan uniformiteit verzekeren; het doorweken van, of het houden van het metaal bij een bepaalde temperatuur voor een gespecificeerde tijdsduur; en koelend, of terugkomend het metaal op kamertemperatuur, soms snel, soms langzaam. Deze gebeurtenissen worden besproken in de volgende paragrafen.

Het verwarmen

De eenvormige temperatuur is van primair belang in de het verwarmen cyclus. Als één sectie van een deel sneller dan een andere wordt verwarmd, veroorzaakt de resulterende ongelijke uitbreiding vaak vervorming of het barsten van het deel. Het eenvormige verwarmen wordt het meest bijna verkregen door langzame te verwarmen. Het tarief waaraan een deel misschien verwarmde hangt van verscheidene factoren af. Één belangrijke factor is de warmtegeleiding van het metaal. Een metaal dat hitte gemakkelijk leidt kan aan een sneller tarief worden verwarmd dan waarin de hitte niet door het deel zoals snel wordt geabsorbeerd. De voorwaarde van het metaal beïnvloedt ook het tarief waaraan het kan worden verwarmd. Bijvoorbeeld, zou het het verwarmen tarief voor vaste vorm gegeven hulpmiddelen en delen langzamer dan voor metalen moeten zijn die niet in een beklemtoonde voorwaarde zijn. Tot slot de grootte en de dwarsdoorsnede een belangrijke invloed op het tarief hebben om te verwarmen. De delen groot in dwarsdoorsnede vereisen dun een langzamer het verwarmen tarief dan secties. Dit langzamere het verwarmen tarief is noodzakelijk zodat het binnenland aan de zelfde temperatuur zal worden verwarmd zoals de oppervlakte. Het is moeilijk delen uniform om te verwarmen die in dwarsdoorsnede ongelijk zijn, alhoewel het het verwarmen tarief langzaam is. Nochtans, zijn dergelijke delen minder geschikt om zijn gebarsten of bovenmatig worden scheefgetrokken wanneer het het verwarmen tarief langzaam is.

Het doorweken

Het voorwerp van het thermisch behandelen is veranderingen in de eigenschappen van metaal te bewerkstelligen. Om dit te verwezenlijken, moet het metaal aan de temperatuur worden verwarmd waarbij de structurele veranderingen binnen het metaal plaatsvinden. Deze veranderingen doen zich voor wanneer de constituenten van het metaal in de oplossing gaan. Zodra het metaal aan de juiste temperatuur wordt verwarmd, moet het bij die temperatuur worden gehouden tot het metaal wordt verwarmd door en de veranderingen hebben tijd plaats te vinden. Deze holding van het metaal bij de juiste temperatuur wordt geroepen het DOORWEKEN. De tijdsduur bij het DOORWEKEN PERIODE. Het VOORVERWARMEN. Na het voorverwarmen, wordt het staal snel verwarmd aan de definitieve temperatuur. Het voorverwarmen van hulp in het verkrijgen van eenvormige temperatuur door het deel die, en worden verwarmd, op deze wijze, vermindert vervorming en het barsten. Wanneer apart van ingewikkeld ontwerp is, kan het bij meer dan één temperatuur moeten worden voorverwarmd om het barsten en het bovenmatige scheeftrekken te verhinderen. Als voorbeeld, veronderstel dat een ingewikkeld deel aan 1,500F (815C) voor moet worden verwarmd het verharden. Dit deel zou langzaam kunnen worden verwarmd aan 600F (315C), bij deze temperatuur worden doorweekt, dan langzaam aan 1,200F (649C) worden verwarmd, en dan bij die temperatuur worden doorweekt. Na de tweede verwarm voor, het deel snel aan de verhardende temperatuur worden verwarmd. De non-ferro metalen worden zelden voorverwarmd omdat zij het niet gewoonlijk vereisen. Voorts neigt het voorverwarmen om de korrelgrootte in deze metalen te verhogen.

Het koelen

Na wordt verwarmd aan de juiste temperatuur, moet het metaal op kamertemperatuur zijn teruggekomen om het het thermisch behandelen proces te voltooien. Het metaal wordt gekoeld door het in direct contact met een gas, vloeistof, of vast lichaam, of één of andere combinatie deze te plaatsen. Het vaste lichaam, de vloeistof, of het gas dat wordt gebruikt worden om het metaal te koelen genoemd een „koelmiddel.“ Het tarief waaraan het metaal zou moeten worden gekoeld hangt van zowel het gewenste metaal als de eigenschappen af. Het tarief om te koelen hangt ook van het middel af; daarom heeft de keus van een koelmiddel een belangrijke invloed op de verkregen eigenschappen.  

Koelen van metalen wordt snel genoemd „dovend,“ en  

Sommige metalen zijn gemakkelijk gebarsten of scheefgetrokken tijdens het doven. Andere metalen kunnen aan een snel tarief zonder nadelige gevolgen worden gekoeld. Daarom moet het dovende middel worden verkozen om het metaal te passen. Zouden de koele metalen van de pekel en van het water snel, en slechts voor metalen moeten worden gebruikt die een snel tarief vereisen om te koelen. De olie koelt aan een langzamer tarief en is geschikter voor metalen die gemakkelijk door snelle te koelen worden beschadigd. Over het algemeen, worden de koolstofstaal beschouwd verhard als water en de olie van het legeringsstaal verhardde. De non-ferro metalen worden gewoonlijk gedoofd in water.