Obróbka cieplna to grupa procesów, w których zmienia się własności materiału przez kontrolowane nagrzewanie i chłodzenie, bez celowego nasycania powierzchni dodatkowymi pierwiastkami. Do takich procesów należy hartowanie: element (np. ząb koła zębatego ze stali) nagrzewa się do odpowiedniej temperatury, a następnie szybko chłodzi, aby uzyskać twardą strukturę (typowo martenzytyczną) i poprawić odporność na zużycie.
Dlatego odpowiedź "hartowanie." pasuje do sformułowania o obróbce cieplnej.
Pozostałe propozycje są podchwytliwe, ponieważ w praktyce także służą do utwardzania zębów, ale zwykle klasyfikuje się je jako obróbki cieplno-chemiczne (nagrzewanie połączone z dyfuzją pierwiastków do warstwy wierzchniej):
- Azotowanie – prowadzi do nasycania warstwy wierzchniej azotem, co zwiększa twardość i odporność na zużycie, ale to nie jest "czysta" obróbka cieplna.
- Nawęglanie – polega na wzbogaceniu powierzchni w węgiel; często dopiero po nim wykonuje się hartowanie, uzyskując twardą warstwę zewnętrzną i bardziej ciągliwy rdzeń.
- Cyjanowanie – również wiąże się z nasycaniem warstwy wierzchniej (historycznie z udziałem związków cyjankowych), więc traktuje się je jako proces cieplno-chemiczny.
W nauce do egzaminu warto zapamiętać prostą zasadę: jeśli proces zmienia skład chemiczny powierzchni (węgiel, azot), to zwykle nie jest klasyfikowany jako sama obróbka cieplna, lecz jako obróbka cieplno-chemiczna. Jeśli kluczowe jest tylko nagrzanie i chłodzenie – mówimy o obróbce cieplnej.