Techniky tepelného spracovania, predovšetkým kalenie a popúšťanie, hrajú zásadnú úlohu pri zvyšovaní pevnosti a tvrdosti kruhové tyče z legovanej konštrukčnej ocele . Počas procesu kalenia sa tyče zahrievajú na zvýšenú teplotu, typicky medzi 800 °C až 900 °C, v závislosti od zloženia zliatiny. Toto zahrievanie spôsobí fázovú premenu, ktorá po rýchlom ochladení vedie k tvorbe martenzitu. Martenzit je tvrdá, krehká štruktúra, ktorá výrazne zvyšuje tvrdosť ocele. Táto zvýšená tvrdosť však môže prísť na úkor krehkosti, ktorá nemusí byť žiadúca vo všetkých aplikáciách. Na zmiernenie krehkosti spôsobenej kalením sa vykonáva temperovanie. Tento následný proces zahrievania zahŕňa opätovné zahrievanie ochladených tyčiniek na teplotu medzi 200 °C a 700 °C, po ktorom nasleduje riadené chladenie. Proces popúšťania umožňuje zrážanie karbidov v matrici ocele, čím sa vyrovnáva tvrdosť so zlepšenou húževnatosťou a ťažnosťou.
Húževnatosť a húževnatosť sú rozhodujúce vlastnosti pre materiály vystavené podmienkam dynamického zaťaženia. Húževnatosť označuje schopnosť materiálu plasticky sa deformovať pred zlomom, zatiaľ čo húževnatosť označuje jeho schopnosť absorbovať energiu počas deformácie. Prostredníctvom správneho tepelného spracovania, najmä počas fázy temperovania, môžu okrúhle tyče z legovanej konštrukčnej ocele vykazovať zvýšenú ťažnosť a húževnatosť. Jemným doladením teploty a času temperovania môžu výrobcovia optimalizovať schopnosť materiálu podliehať plastickej deformácii. To je obzvlášť výhodné v štrukturálnych aplikáciách, kde sú komponenty vystavené nárazovému zaťaženiu, vibráciám alebo dynamickému namáhaniu. Zvýšená ťažnosť a húževnatosť zabraňujú krehkým poruchám, čím sa zvyšuje spoľahlivosť a bezpečnosť konštrukcií a strojov, ktoré sa spoliehajú na tieto tyče.
Odolnosť proti únave je kritickým faktorom životnosti a výkonu materiálov v aplikáciách s cyklickým zaťažením. Guľaté tyče zo zliatinovej konštrukčnej ocele, ak sú vhodne tepelne spracované, vykazujú zlepšenú odolnosť proti únavovému poškodeniu. Proces tepelného spracovania zjemňuje mikroštruktúru, minimalizuje zvyškové napätia a defekty, ktoré môžu pôsobiť ako iniciačné body únavových trhlín. Transformácia na martenzitickú štruktúru počas kalenia, po ktorej nasleduje proces popúšťania, vedie k mikroštruktúre, ktorá vydrží opakované zaťažovacie cykly bez toho, aby podľahla únave. Táto charakteristika je obzvlášť dôležitá v automobilových komponentoch, leteckých aplikáciách a strojových častiach, ktoré sú vystavené kolísaniu zaťaženia, kde odolnosť proti únave priamo koreluje s bezpečnosťou a výkonom.
Tvrdosť spôsobená tepelným spracovaním výrazne zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu kruhových tyčí z legovanej konštrukčnej ocele. V aplikáciách, kde sú komponenty vystavené treniu, obrusovaniu alebo klznému kontaktu, ako sú ozubené kolesá, ložiská a rezné nástroje, je odolnosť voči opotrebovaniu prvoradá. Vytvrdený povrch vytvorený počas procesu tepelného spracovania umožňuje týmto tyčiam odolávať abrazívnemu prostrediu, čo vedie k predĺženiu životnosti a zníženiu požiadaviek na údržbu. Niektoré metódy tepelného spracovania, ako je nauhličovanie alebo nitridácia, môžu ďalej zvýšiť tvrdosť povrchu bez toho, aby sa ohrozila húževnatosť materiálu jadra. To vytvára tvrdý povrch odolný proti opotrebeniu pri zachovaní ťažnosti v spodnej štruktúre, vďaka čomu sú okrúhle tyče z legovanej konštrukčnej ocele obzvlášť cenné v ťažkých strojoch a výrobných zariadeniach.
Zatiaľ čo primárne zameranie tepelného spracovania je často na mechanické vlastnosti, špecifické procesy môžu tiež zvýšiť odolnosť proti korózii. Techniky ako nitridácia zahŕňajú zavedenie dusíka do povrchu ocele, čím sa vytvorí tvrdá vrstva odolná voči korózii. Táto povrchová úprava nielen zvyšuje tvrdosť, ale poskytuje aj ochranu pred faktormi prostredia, ktoré môžu viesť ku korózii. Zlepšená odolnosť proti korózii je obzvlášť výhodná v priemyselných odvetviach, ako je ropa a plyn, kde sú komponenty vystavené drsnému korozívnemu prostrediu. Optimalizáciou procesu tepelného spracovania môžu výrobcovia vyrábať okrúhle tyče z legovanej konštrukčnej ocele, ktoré si zachovávajú svoju integritu a výkon aj v náročných podmienkach.
