Do ulepszania cieplnego
Są to stale o zawartości zazwyczaj 0,25 4-4-0,50% C, węglowe lub stopowe, które poddaje się obróbce cieplnej, polegającej na hartowaniu w wodzie albo w oleju i następnie odpuszczeniu w temp. 5004-4-650°C. Stale ulepszone cieplnie mają zależnie od gatunku podwyższone Rm, w granicach od 600 do ok. 1100 MPa. Stale te poddaje się obróbce skrawaniem już po obróbce cieplnej (w stanie ulepszonym cieplnie) i dlatego twardość ich nie powinna przekraczać ok. 325 HB. Po obróbce skrawaniem przedmioty nie są już następnie obrabiane cieplnie; wyjątek stanowi hartowanie indukcyjne, w czasie którego nagrzewanie warstwy powierzchniowej odbywa się tak szybko, że środek przedmiotu nie nagrzewa się i nie traci własności wytrzymałościowych, nadanych mu przez ulepszenie cieplne i azotowanie, które przeprowadza się w temperaturze niższej od temperatury odpuszczania przy ulepszaniu cieplnym. Jeżeli przekroje przedmiotów są większe bądź też są wymagane wyższe cechy wytrzymałościowe", zwłaszcza odporność na uderzenie, to stosuje się stale stopowe. Zalety stali stopowych uwidaczniają się dopiero po obróbce cieplnej (korzystniejsze własności mechaniczne, fizyczne i chemiczne) i dlatego należy je stosować wyłącznie w stanie obrobionym cieplnie.