Термическая обработка быстрорежущих сталей состоит из отжига, закалки и отпуска. 1

Отжиг предназначен для устранения внутренних напряжений, которые возникают на поверхности после механической обработки. 1 Структура материала инструмента улучшается и становится более равномерной. 1 Отжиг производится путём медленного и равномерного повышения температуры до 800–860 °C и выдержки, необходимой для полного прогрева инструмента. 1 После сталь равномерно охлаждают вместе с печью или в другой среде, обеспечивающей плавное и медленное снижение температуры. 1

Закалку быстрорежущей стали производят при высоких температурах. 1 Процесс нагрева для закалки происходит ступенчато: 1

1. Медленный нагрев до 840–860 °C, так как у быстрорежущей стали плохая теплопроводность и быстрый нагрев может спровоцировать появление трещин. 1
2. Быстрый нагрев до температуры закалки 1250–1300 °C и охлаждение в охлаждающей среде. 1 Быстрый нагрев необходим для предотвращения процесса обезуглероживания поверхности инструмента. 1

Отпуск быстрорежущей стали необходим для снижения вероятности возникновения трещин, особенно у режущих инструментов с острыми кромками и углами. 1 Длительный трёхчасовой отпуск применяется для выделения мельчайших карбидов из аустенита. 1

Также при термической обработке быстрорежущих сталей широко применяют обработку холодом: закалённую сталь охлаждают до температур ниже точки конца мартенситного превращения этой стали, обычно это от минус 80 до минус 100 °С. 5 После обработки холодом для снятия внутренних напряжений сталь подвергают однократному отпуску при температуре 560 °С в течение часа. 5