Isıl işlem adı verilen bu işlemler genellikle ürünlere işlenebilirlik ya da nihai çalışma şartlarındaki istenilen özellikleri kazandırmak amacıyla yapılan işlemlerdir. Günümüzde kullanılan teknoloji ve sanayi ortamı sayesinde ısıl işlem gün yüzüne çıkmıştır. Böylelikle de ürünlerin kalite ve kullanım ömürlerini iyileştirmek noktasında ısıl işlemi vazgeçilmez bir unsur olmuştur.
Isıl işlem fırını ise en temel ifade ile çelik parçaların östenitik (ɣ) faz sıcaklıklarına kadar koruyucu bir gaz ortamında ısıtıldığı fırınlar olmaktadır. Isıtma ve tavlama sırasında azot ve endogaz gibi koruyucu gazlarla oksidasyon ve dekarbürizasyon önlenirken propan, metan, etan, bütan gibi gazlar ile karbonca zengin bir ortam kazanılabilmektedir.
Çelik parçaların ve diğer metallerin ısıl işlem operasyonu esnasında en önemli parametreleri olarak değerlendirilen şey sıcaklıktır. Sıcaklığın zaman ve % C potansiyeli parametreleri vardır. Bu parametreler atmosfer kontrollü fırınlarda bilgisayar kontrollü bir mikroişlemci tarafından yönlendirilmektedir. Dolayısıyla gerek dış ortamdan (O₂) korunaklı bir ortam sağlamaktadır. Gerekse de proses parametrelerinin insan faktöründen uzak kontrol edilmesi sağlanmaktadır.
Isıl İşlem Fırınları
Bu sayede de ısıl işlem süreçlerinin pek çoğu çok basit bir şekilde kontrol edilebilmektedir. Zaten günümüz şartlarında yaygınlaşan ısıl işlemler sanayiden endüstriye kadar pek çok alanda aktif bir şekilde kullanılmaktadır. Bu açıdan da ısıl işlemler çok önemli olmaktadır. Ancak ısıl işlemlerin yalnızca günümüzde popüler hale geldiğini ya da günümüzde bilindiğini söylemek doğru olmamaktadır. Isıl işlemler teorik alt yapıya her ne kadar günümüze yakın bir dönemde sahip olmuş olsa da aslında geçmişi çok daha eskidir. Örneğin, Orta Çağ’da kılıçların dövülmesi, eritilmesi, fırınlanması süreçleri de ısıl işlem süreçleriyle benzerlik göstermektedir.
Ancak Orta Çağ döneminde ısıl işlemler daha çok usta çırak ilişkisi kapsamında ilerleyen bir süreçtir. Aynı zamanda da her ustanın kendinden önceki ustadan gördüğü aşamaları uygulamasıyla gerçekleşmektedir. Bu bağlamda da ısıl işlem fırınlarının da eskiden beri basit haliyle olduğunu ve ısıl işlemler çerçevesinde önemli olduğunu söylemek gerekmektedir. Bundan kaynaklı olarak da ısıl işlem fırınını aslında demir ya da çeliğe uygulanan ve bunları ısıtan ekipman olarak tanımlamak gerekmektedir.