تتضمن عملية التلدين تسخين المعدن، وعادةً ما يكون الفولاذ، إلى درجة حرارة أعلى من نقطة إعادة التبلور، مما يسمح بإعادة تشكيل بنيته البلورية مع تقليل الإجهاد الداخلي. تُحفظ المادة عند هذه الدرجة الحرارية للسماح بانتشار كافٍ للذرات، مما يعزز تكوين طور أكثر ليونة وليونة. بعد ذلك، تُبرد ببطء - غالبًا داخل الفرن - لتجنب إحداث إجهاد. يُحسّن هذا التبريد المُتحكم فيه بنية الحبيبات، ويقلل الصلابة، ويعزز الليونة، مما يجعل المعدن أسهل في التشغيل والتشكيل دون تشقق.

في عملية التطبيع، يُسخّن الفولاذ إلى درجة حرارة أعلى بقليل من نطاق تحوّله الحرج لإتمام عملية الأوستنة، ثم يُترك ليبرد في الهواء الطلق. ينتج عن معدل التبريد الأسرع هذا، مقارنةً بالتلدين، بنية مجهرية أدق وأكثر تجانسًا من البيرلايت أو الفريت. والنتيجة هي تحسين المتانة والقوة ومقاومة التآكل، مع تقليل الهشاشة. تتميز الأجزاء المُطَبَّعة ببنية منتظمة ذات حبيبات صغيرة، مما يعزز اتساق الخواص الميكانيكية، وهو أمر مفيد للمكونات المعرضة للصدمات والإجهاد.

التبريد السريع هو عملية تبريد سريعة للمادة - عادةً الفولاذ - بعد تسخينها فوق درجة حرارة الأوستنة، مما يؤدي إلى تثبيت بنية مارتنسيتية صلبة. تتضمن هذه العملية غمر المادة المسخنة في وسط تبريد، مثل الزيت أو الماء أو محاليل البوليمر، لخفض درجة حرارتها بسرعة. هذا التبريد السريع يحبس ذرات الكربون داخل الشبكة البلورية، مما يُنشئ بنية فائقة التشبع وعالية الصلابة، الأمر الذي يزيد بشكل كبير من المتانة ومقاومة التآكل. مع ذلك، تُحدث عملية التبريد السريع إجهادات داخلية، مما يجعل المادة أكثر هشاشة، لذا غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى معالجة حرارية إضافية لتحقيق التوازن بين الصلابة والمطيلية.

تُستخدم عملية التلدين لضبط صلابة المعدن المُقسّى وتقليل هشاشته، وخاصةً الفولاذ المارتنسيتي. يُعاد تسخين المعدن المُقسّى إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة تحوّله الحرجة، ويُثبّت عند هذه الدرجة لفترة زمنية محددة، ثم يُبرّد. يسمح هذا التسخين المُتحكّم به بانتشار جزئي لذرات الكربون، مما يُخفف الإجهادات الداخلية ويُحسّن البنية المجهرية. يزيد التلدين من المتانة ويُحسّن مقاومة التشقّق، مع الحفاظ على جزء كبير من القوة المكتسبة من خلال التبريد السريع، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية.

صُممت عمليات تقوية الأسطح، مثل الكربنة والنتردة والتقوية بالحث، لزيادة صلابة سطح المادة مع الحفاظ على لبٍّ متين ومرن. في الكربنة والنتردة، يُثرى السطح بالكربون أو النيتروجين، اللذين يتغلغلان في الطبقة الخارجية ويُشكّلان غلافًا صلبًا عند تعريضهما لحرارة مُتحكّم بها. أما التقوية بالحث، فتتضمن تسخين السطح بسرعة باستخدام الحث الكهرومغناطيسي، يليه التبريد السريع. تُعدّ تقوية الأسطح مثالية للأجزاء التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل على السطح، مثل التروس وعمود الكامات، مع الحاجة إلى لبٍّ مرن لامتصاص الصدمات.

تتضمن عملية التقادم، لا سيما في السبائك القابلة للتصليد بالترسيب (مثل سبائك الألومنيوم والتيتانيوم)، تسخين السبيكة إلى درجة حرارة مرتفعة للسماح بترسيب مُتحكم به للأطوار الثانوية. يُؤدي هذا الفصل الطوري إلى تكوين عوائق داخل بنية الحبيبات، مما يزيد من الصلابة والمتانة من خلال التصليد بالترسيب. يمكن أن تكون عملية التقادم طبيعية (تحدث في درجة حرارة الغرفة) أو اصطناعية (تُسرّع بالتسخين). والنتيجة هي تحسن ملحوظ في الخواص الميكانيكية، مثل قوة الشد والاستقرار، مما يجعل السبائك المُعتّقة مناسبة تمامًا للمكونات الهيكلية في التطبيقات الصعبة مثل صناعة الطيران والفضاء والسيارات.