Le traitement thermique est effectué afin d'homogénéiser les matériaux et donner les caractéristiques mécaniques finales de la pièce.
Il consiste à lui faire subir un cycle prédéterminé de chauffages et de refroidissements, afin d'obtenir des transformations de structure maîtrisées.
Plusieurs techniques sont possibles :
- le recuit qui permet de réduire la dureté et d'augmenter la ductilité du métal,
- la trempe et le revenu qui permet d'augmenter la dureté du métal et sa résistance mécanique
- la trempe bainitique qui permet d’obtenir directement les caractéristiques finales de la pièce sans revenu
- la cémentation et la carbonitruration qui permet d’augmenter la dureté de la surface du métal.