O tratamento térmico é o ciclo térmico envolvendo um ou mais reaquecimento e resfriamento após o forjamento com o objetivo de obter a microestrutura desejada e as propriedades mecânicas em um forjamento de tubos de aço inoxidável.

Poucos forjados desses tipos são produzidos sem alguma forma de tratamento térmico. Forjados não tratados são geralmente peças de aço de carbono relativamente baixo para aplicações não críticas ou são peças destinadas a trabalho mecânico a quente posterior e tratamento térmico subsequente. As composições químicas do aço, o tamanho e a forma do produto e as propriedades desejadas são fatores importantes na determinação qual dos seguintes ciclos de produção usar.

O objetivo do tratamento térmico de metais é transmitir certas propriedades físicas desejadas ao metal ou eliminar condições estruturais indesejáveis que podem ocorrer no processamento ou fabricação do material. Na aplicação de qualquer tratamento térmico, é desejável que a “história anterior” ou condição estrutural do material seja conhecida para que um método de tratamento possa ser prescrito para produzir o resultado desejado. Na ausência de informações quanto ao processamento prévio, é desejável um estudo microscópico da estrutura para determinar o procedimento correto a ser seguido.

Os tratamentos térmicos comerciais de uso comum são esferoidização, normalização, recozimento, endurecimento e têmpera. O tratamento acima pode ser definido resumidamente como segue:

Esferoidização: aquecimento prolongado de ligas à base de ferro a uma temperatura ligeiramente abaixo da faixa crítica de temperatura seguida por resfriamento relativamente lento, geralmente ao ar. Pequenos objetos de aço com alto teor de carbono são mais rapidamente esferoidizados por aquecimento prolongado a temperaturas alternadamente dentro e ligeiramente abaixo da faixa crítica de temperatura. O objetivo deste tratamento térmico é produzir uma condição globular do carboneto.

Normalizando: aquecer ligas à base de ferro a temperaturas de aproximadamente 50 ℃ acima da faixa de temperatura crítica seguida por resfriamento ao ar abaixo da faixa. O objetivo é colocar a estrutura de metal em uma condição normal, removendo todas as tensões internas e tensões dadas ao metal durante alguns operação de processamento.

anelamento é um termo abrangente aplicado a tratamentos térmicos que podem ser usados para remover tensões; induzir suavidade; alterar a ductilidade, resistência, propriedades elétricas, magnéticas ou outras propriedades físicas, refinar a estrutura cristalina; remover gases ou produzir uma microestrutura. A temperatura do tratamento e a taxa de resfriamento dependem do objeto do tratamento e da composição do material a ser tratado termicamente.

Endurecimento é o aquecimento e têmpera de certas ligas à base de ferro a partir de uma temperatura dentro ou acima da faixa crítica de temperatura. A temperatura de aquecimento e o período de tempo nessa temperatura, ou "período de imersão", dependem da composição do material. Os meios de têmpera usados podem depender da composição, dureza desejada e da complexidade do projeto.

Temperamento é o reaquecimento após o endurecimento de ligas à base de ferro a alguma temperatura abaixo da faixa de temperatura crítica, seguido por qualquer taxa desejada de resfriamento. O objetivo do revenimento é a remoção de deformações e a redução da dureza e fragilidade.