Účelem konečného tepelného zpracování je zlepšit mechanické vlastnosti, jako je tvrdost, odolnost proti opotřebení a pevnost.
(1) Kalení
Kalení lze rozdělit na povrchové kalení a úplné kalení. Povrchové kalení je široce používáno díky své minimální deformaci, oxidaci a oduhličení a nabízí výhody, jako je vysoká vnější pevnost, dobrá odolnost proti opotřebení, při zachování dobré vnitřní houževnatosti a odolnosti proti nárazu. Pro zlepšení mechanických vlastností povrchově kalených dílů se často provádějí přípravná tepelná zpracování, jako je temperování nebo normalizace. Obecný průběh procesu je následující: stříhání → kování → normalizace (nebo žíhání) → hrubování → popouštění → polodokončování → povrchové kalení → dokončování.
(2) Nauhličování a kalení
Nauhličování a kalení je vhodné pro nízkouhlíkové a nízkolegované oceli. Nejprve zvyšuje obsah uhlíku na povrchu součásti, což umožňuje vysokou tvrdost po kalení, zatímco jádro si zachovává určitou pevnost, vysokou houževnatost a plasticitu. Nauhličování může být úplné nebo částečné. Při částečném nauhličování je třeba pro nenauhličované oblasti provést opatření proti nauhličení (jako je pomědění nebo potažení antikarbonizačními materiály). Kvůli značné deformaci během nauhličování a kalení a typickým hloubkám nauhličování v rozmezí od 0,5 do 2 mm je proces nauhličování obecně naplánován mezi polodokončováním a konečnou úpravou.
Typický postup procesu je: stříhání → kování → normalizace → hrubování a polodokončování → nauhličování a kalení → dokončování.
Když nenauhličovaná část částečně nauhličeného dílu přijme procesní plán zvýšení přídavku a následné odstranění přebytečné nauhličené vrstvy, krok odstranění přebytečné vrstvy by měl být uspořádán po nauhličení, ale před kalením.
(3) Nitridační úprava
Nitridace je proces úpravy, při kterém jsou atomy dusíku napuštěny do kovového povrchu za vzniku vrstvy sloučenin obsahujících dusík. Nitridovaná vrstva zvyšuje tvrdost povrchu součásti, odolnost proti opotřebení, únavovou pevnost a odolnost proti korozi. Vzhledem k tomu, že nitridace se provádí při relativně nízkých teplotách, což vede k minimální deformaci, a nitridovaná vrstva je tenká (obvykle nepřesahující 0.6-0,7 mm), měl by být proces nitridace naplánován co nejpozději. Aby se minimalizovala deformace během nitridace, je po řezání obecně vyžadováno vysokoteplotní temperování uvolňující napětí.
