Po išliejimo, smėlio pašalinimo ir valymo liejiniai dažnai kenčia nuo vidinio įtempimo, nelygios mikrostruktūros, stambių grūdelių. Tiesioginis naudojimas gali lengvai sukelti deformaciją, įtrūkimus arba netinkamas mechanines savybes.
Šiluminio apdorojimo procesai apima liejinių šildymo, laikymo ir aušinimo valdymą, siekiant pagerinti jų vidinę struktūrą, pašalinti liekamąjį įtempį ir pagerinti mechanines savybes, tokias kaip kietumas, stiprumas ir kietumas, kad atitiktų skirtingų darbo sąlygų reikalavimus.
Priklausomai nuo medžiagos tipo ir taikymo reikalavimų, įprasti liejinių terminio apdorojimo metodai apima atkaitinimą, normalizavimą, grūdinimą ir grūdinimą, apdorojimą senėjimu ir grūdinimą bei grūdinimą.
Atkaitinimas apima liejinio kaitinimą iki tinkamos temperatūros ir palaikymą tam tikrą laiką, po to lėtai aušinamas krosnyje. Tai veiksmingai pašalina liejimo įtampą, išgrynina grūdelius ir pagerina liejinio plastiškumą bei kietumą, palengvinant tolesnį apdirbimą.
Normalizavimas apima kaitinimą, o po to aušinimą ore, todėl aušinimo greitis yra greitesnis ir stiprumas bei kietumas. Jis tinka įprastiems liejiniams su tam tikrais konstrukcijos stiprumo reikalavimais.
Didelio -stiprumo plieno rūšims (pvz., 42CrMo, ZG35CrMo, ZG40Cr) grūdinimas ir grūdinimas -, o po to aukštoje-temperatūroje - paprastai naudojamas grūdintam sorbito struktūrai, balansuojančiam stiprumui ir kietumui gauti. Martensitinio nerūdijančio plieno liejiniams (pvz., 410, 420, 440 C) taip pat taikomas gesinimas ir grūdinimas, kad būtų gautos geros visapusiškos mechaninės savybės.
Austenitiniam nerūdijančiam plienui (pvz., 304, 316, 304L, 316L) dažnai naudojamas tirpalo apdorojimas. Liejiniai pašildomi iki 1010–1150 laipsnių, o po to greitai gesinami vandeniu, todėl karbidai gali visiškai ištirpti austenito matricoje ir taip pasiekti puikų atsparumą korozijai ir gerą plastiškumą.
Tiksliam liejiniams, pagamintiems liejimo būdu, dažnai taikomas senėjimo apdorojimas, apimantis ilgą laikymą santykinai žemoje temperatūroje, siekiant stabilizuoti liejimo matmenis ir užkirsti kelią deformacijai vėlesnio apdirbimo ar naudojimo metu.
Šis procesas ypač tinka didelio{0}}tikslumo komponentams, pvz., vožtuvų korpusams, siurblių korpusams ir hidraulinėms detalėms.
Liejimo terminio apdorojimo efektyvumas yra glaudžiai susijęs su šildymo temperatūra, šildymo greičiu, laikymo trukme ir aušinimo būdu.
Dėl per didelės temperatūros liejinys gali lengvai perkaisti ir nudegti, o esant nepakankamai temperatūrai, nepavyks pasiekti norimo mikrostruktūros pagerėjimo. Greitas įkaitimas arba vėsinimas gali sukelti naujų įtempių ar net įtrūkimų.
Be to, iš skirtingų medžiagų (ketaus, plieno, nerūdijančio plieno, aliuminio lydinių ir kt.) pagamintų liejinių terminio apdorojimo proceso parametrai labai skiriasi ir turi būti griežtai įgyvendinami laikantis medžiagų standartų ir gaminio projektavimo reikalavimų.
Tinkamas terminio apdorojimo procesas gali ne tik pašalinti liejimo proceso metu atsiradusius konstrukcinius defektus, bet ir žymiai pagerinti liejinių patikimumą bei tarnavimo laiką. Tai nepakeičiamas pagrindinis po{1}}apdorojimo etapas atliekant tokius procesus kaip tikslus liejimas, dervos smėlio liejimas ir liejimas.
