將中厚板加熱到所要求的溫度一定時間后，再用選定的冷卻速度和冷卻方法停止冷卻，從而獲得所要求的顯微組織和性能。這個過程被稱為熱處理過程。熱處理過程包括三個階段：加熱、溫保存和冷卻。根據不同的用途，可以采用不同的加熱溫和冷卻速度。中厚板常用的熱處理工藝有三種：正火、退火和調質。熱處理的目的是消耗具有高抗拉強度、高屈服點、抗沖擊性、耐腐蝕性和耐磨性的淬火和回火板。

　　正火是將中厚板加熱到高于上臨界點A3約30 ~ 50或更高的溫度，奧氏體化鋼，保持溫均勻，然后在自然氣氛中中冷卻以獲得珠光微觀結構的熱處理過程。正火可以細化晶粒，均勻組織，提高沖擊能量和韌性，消除軋制內應力。

　　退火是將中厚板加熱到臨界點Ac1以上或以下的一定溫度，保持溫一定時間，然后緩慢冷卻以獲得接近平衡狀態(tài)的結構的熱處理過程。其實質是加熱并保持中厚板的溫，使其內部形成均勻的奧氏體，然后隨爐冷卻。

　　調質處理是淬火和高溫回火或溫， 中，回火或正火的結合，旨在使中厚板達到更高的綜合性能。調質處理主要用于中碳中厚板和合金結構中厚板。在調質處理過程中，對于一些淬火后應力較大的中厚板，應及時停止回火，以免產生裂紋。當淬火和回火處理停止高溫回火時，應控制一些中厚板的冷卻速度，以避免回火脆性。