熱処理の際、鋼材は、焼ならし、固溶化熱処理、焼戻しなど、求める結果に応じて特定の温度まで加熱する必要がある。加熱プロセスは、鋼の種類と特定の熱処理方法によって異なります。
焼ならし熱処理：
焼ならし熱処理では、鋼を臨界温度より約40℃高い温度まで加熱します。この工程は一般的に鉄系合金に使用され、均一なパーライト組織を得るために、結晶粒径と組成を制御します。鋼はこの高温で一定時間保持された後、大気中で冷却される。焼ならしの目的は、靭性を高め、内部応力を緩和し、結晶粒径を微細化することである。焼ならし材は焼なまし材よりも靭性が高く、使用前の最終処理となることが多い。オーステナイト系ステンレス鋼の固溶化熱処理：
300シリーズ・オーステナイト系ステンレス鋼チューブの場合、鋼を1050～1150℃に加熱し、すべての炭化物をオーステナイトに溶解させる。短時間の保持後、鋼を約350℃まで急冷し、オーステナイトの均一な過飽和固溶体を得る。この処理で重要なのは、炭化物の析出が起こりうる550～850℃の温度帯を避けるため、55℃/秒の冷却速度で急冷することである。この処理は、鋼の表面仕上げと構造的完全性を維持するために極めて重要である。
フェライト系およびマルテンサイト系ステンレス鋼の焼鈍：
400系フェライト系ステンレ ス鋼の場合、加熱温度は900℃前後と低め で、徐冷により焼鈍軟化組織を得る。マルテンサイト系ステンレス鋼は、断面焼入れの後に焼戻しを行うことができる。焼なましは鋼を軟化させ、延性を向上させる。焼戻し：
焼戻しとは、硬化または焼ならしされた鉄合金を変態範囲以下の温度に加熱し、その特性を変化させることである。その目的は、脆性を減らし、急冷による内部ひずみを除去することである。焼戻し温度によって、鋼の組織はトルースタイト（300～750°F）またはソルバイト（750～1290°F）へと変化し、それぞれ異なるレベルの強度と延性が得られる。
炉の雰囲気
