Диффузионный (гомогенизационный) отжиг в металлургии применяется для слитков из легированных марок стали. 12

Некоторые случаи, в которых используют этот вид термообработки:

• Устранение дендритной или внутрикристаллитной неоднородности. 13 Она повышает склонность металла при обработке давлением к негативным явлениям, таким как хрупкий излом, неравномерность свойств в различных направлениях, слоистый излом, трещинообразование, снижение пластичности и вязкости. 13
• Улучшение неоднородности структуры и химического состава высококачественной легированной стали. 5

Также диффузионный отжиг используют, чтобы сформировать крупное зерно, которое потом уменьшают под воздействием температуры и давления. 3