Lo scopo del trattamento termico finale è quello di migliorare le proprietà meccaniche quali durezza, resistenza all'usura e resistenza.
(1) Tempra
La tempra può essere suddivisa in tempra superficiale e tempra completa. La tempra superficiale è ampiamente applicata per la sua minima deformazione, ossidazione e decarburazione e offre vantaggi come elevata resistenza esterna, buona resistenza all'usura, mantenendo al contempo una buona tenacità interna e resistenza all'impatto. Per migliorare le proprietà meccaniche delle parti temprate superficialmente, vengono spesso eseguiti trattamenti termici preparatori come rinvenimento o normalizzazione. Il flusso generale del processo è il seguente: tranciatura → forgiatura → normalizzazione (o ricottura) → sgrossatura → rinvenimento → semi-finitura → tempra superficiale → finitura.
(2) Cementazione e tempra
La cementazione e la tempra sono adatte per acciai a basso tenore di carbonio e basso legati. Innanzitutto aumentano il contenuto di carbonio della superficie del pezzo, consentendo un'elevata durezza dopo la tempra, mentre il nucleo mantiene una certa resistenza, elevata tenacità e plasticità. La cementazione può essere completa o parziale. Per la cementazione parziale, devono essere prese misure anti-carburazione (come la placcatura in rame o il rivestimento con materiali anti-carburazione) per le aree non cementate. A causa della significativa deformazione durante la cementazione e la tempra e delle tipiche profondità di cementazione che vanno da 0.5 a 2 mm, il processo di cementazione è generalmente programmato tra la semi-finitura e la finitura.
Il flusso di processo tipico è: tranciatura → forgiatura → normalizzazione → sgrossatura e semifinitura → cementazione e tempra → finitura.
Quando la parte non cementata di una parte parzialmente cementata adotta un piano di processo che prevede l'aumento della tolleranza e la successiva rimozione dello strato cementato in eccesso, la fase di rimozione dello strato in eccesso deve essere predisposta dopo la cementazione ma prima della tempra.
(3) Trattamento di nitrurazione
La nitrurazione è un processo di trattamento in cui atomi di azoto vengono infusi nella superficie metallica per formare uno strato di composti contenenti azoto. Lo strato nitrurato migliora la durezza superficiale della parte, la resistenza all'usura, la resistenza alla fatica e la resistenza alla corrosione. Poiché la nitrurazione viene eseguita a temperature relativamente basse, con conseguente deformazione minima, e lo strato nitrurato è sottile (in genere non supera i 0.6-0.7mm), il processo di nitrurazione dovrebbe essere programmato il più tardi possibile. Per ridurre al minimo la deformazione durante la nitrurazione, è generalmente richiesta una tempra di distensione ad alta temperatura dopo il taglio.
