Основным принципом тепловой (термической) обработки металлов является то, что раскаленный металл, например сталь, при быстром охлаждении в воде приобретает дополнительную прочность. Наоборот, при нагреве и последующем медленном охлаждении твердость стали снижается. Этот процесс называется смягчающим отжигом. Процесс термической обработки, применяемый после закалки стали для снятия внутренних напряжений, снижения хрупкости, повышения вязкости, называется отпуском.

Приближенное значение температур нагрева металла можно определить по цвету побежалости *, т. е. по оттенку, который принимает нагретая сталь (см. рис. Д, Е, на 4-й странице обложки). Очень важно, чтобы отпуск стали осуществлялся при нужной температуре. В табл. 1 указаны цвета побежалости стали при отпуске.

Самым простым способом охлаждения раскаленного изделия является его погружение в воду. При отпуске достаточно нагреть (например, пламенем газовой горелки) только поверхность изделия (например, лезвие топора), при смягчающем отжиге нужно раскалить все изделие. В обоих случаях изделие постепенно охлаждают на воздухе.

Кроме стали термической обработке можно подвергать и другие металлы. Степень твердости меди при медленном охлаждении повышается, а при быстром понижается. Твердая латунь смягчается при нагреве до температуры 500°С и последующем охлаждении в воде. Если эту операцию осуществлять очень медленно, твердость латуни вновь увеличится. При ковке латунь также твердеет. Алюминий можно смягчить, нагрев его до температуры 450-500°С и медленно охладив. Нужно помнить, что при температуре 650°С алюминий плавится.