Devido às diferentes finalidades das fundições de precisão, existem muitos métodos de tratamento térmico, que podem ser divididos em duas categorias. A primeira categoria envolve peças fundidas cuja microestrutura não mudará ou não deveria mudar após o tratamento térmico; a segunda categoria envolve peças fundidas cuja microestrutura básica muda. O primeiro tipo de tratamento térmico é utilizado principalmente para eliminar tensões internas, causadas por diferentes condições de resfriamento durante o processo de fundição do aço inoxidável. A microestrutura, a resistência e outras propriedades mecânicas não mudam significativamente após o tratamento térmico.
Para o segundo tipo de tratamento térmico, a microestrutura básica sofre alterações significativas, que podem ser divididas aproximadamente em cinco categorias:
1. Recozimento Suavizante: Seu objetivo principal é decompor carbonetos, reduzir a dureza e melhorar a usinabilidade. Para o ferro dúctil, o objetivo é obter mais ferrita.
2. Normalização: Tem como principal objetivo a obtenção de estruturas de perlita e sorbita para melhorar as propriedades mecânicas das peças fundidas de aço inoxidável.
3. Têmpera: Seu principal objetivo é obter maior dureza ou resistência ao desgaste e, ao mesmo tempo, alcançar uma resistência ao desgaste superficial muito alta.
4. Tratamento de endurecimento superficial: Principalmente para obter uma camada superficial endurecida, ao mesmo tempo em que alcança uma resistência ao desgaste superficial muito alta.
5. Tratamento de endurecimento por precipitação: Principalmente para obter alta resistência sem alterar drasticamente o alongamento.
