گرم کردن و سرد کردن زمانبندی شده? فلزات، سرامیک‌ها و آلیاژها را به منظور بدست آوردن خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، عملیات حرارتی می‌نامند. عملیات حرارتی برای تغییر خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و به ویژه متالورژیکی مواد استفاده میشود. عملیات حرارتی برای مواد غیرفلزی مانند شیشه‌ها و شیشه-سرامیک‌ها نیز بکار می‌رود.

دلایل عملیات حرارتی]

• تنش‌زدایی، تنش‌های ناشی از عملیات و فرایندهای تولید
• ریز کردن دانه‌بندی
• افزایش مقاومت به سایش با ایجاد لایه سخت بر سطح و در عین حال افزایش مقاومت به ضربه با به‌وجود آوردن مرکز نرم‌تر در داخل قطعه
• بهبود خواص فولاد به منظور اقتصادی کردن جایگزینی بعضی از انواع ارزان‌تر فولاد به جای انواع گران آن
• افزایش جذب انرژی ضربه فولاد
• بهبود خصوصیات برش در فولادهای ابزار
• بهبود خواص الکتریکی
• تغییر یا بهبود خواص مغناطیسی