žarenje, postupak toplinske obradbe kojim se struktura slitina približava stanju ravnoteže i postižu željene promjene svojstava ili neko definirano strukturno stanje slitina. Hlađenje nakon žarenja provodi se sporo, najčešće na mirnom zraku.
Difuzijsko (homogenizacijsko) žarenje uklanja razlike u kemijskom sastavu slitine nastale tijekom primarne kristalizacije (kristalne segregacije), a radi se najčešće u jamskim pećima pri visokim temperaturama (od 1100 do 1300 °C) i u razmjerno dugom vremenu (i do nekoliko dana). Primjenjuje se ponajprije za čelične ljevove.
Žarenje na grubo zrno u feritnim čelicima (< 0,4 % ugljika), pri temperaturama od 950 do 1100 °C i najčešće u trajanju oko 4 sata, poboljšava obradivost odvajanjem čestica.
Žarenje za smanjenje zaostalih naprezanja provodi se zagrijavanjem na temperaturu dovoljnu za uklanjanje postojećih naprezanja, u trajanju od 2 do 10 sati. Temperatura toga postupka niža je od temperature početka fazne transformacije ferita u austenit (posebna oznaka u struci: A1), odn. od temperature popuštanja (kod čelika za poboljšanje).
Rekristalizacijsko žarenje omogućuje stvaranje novoga kristalnog zrna hladno deformiranih slitina nastankom kristalizacijskih klica i njihova rasta, ali bez faznih pretvorbi. Ono dovodi i do omekšanja i povišenja duktilnosti slitina. Za čelične je proizvode temperatura te vrste žarenja najčešće između 550 i 680 °C. Primjenjuje se u oblikovanju lima, žice, u proizvodnji pletene čelične užadi, u hladnom oblikovanju cijevi itd.
Normalizacijsko žarenje sastoji se od austenitizacije i hlađenja na mirnom zraku radi dobivanja jednolikog i sitnog zrna, a time se smanjuju učinci različitih nepravilnosti u strukturi čelika. Temperatura normalizacijskoga žarenja između 30 je i 50 °C viša nego temperatura završetka fazne transformacije ferita u austenit (A3) za podeutektoidne čelike, a od 30 je do 70 °C viša nego temperatura A1 za nadeutektoidne čelike. Normalizacijsko žarenje može dovesti i do otapanja karbidne mreže u čelicima na temperaturi koja je za 10 do 20 °C viša od temperature stvaranja sekundarnoga cementita u nadeutektoidnom čeliku (Acm). Trajanje toga žarenja treba biti što kraće, kako ne bi došlo do otapanja klica i ogrubljenja zrna.
Sferoidizacijsko (meko) žarenje omogućuje prevođenje karbida iz lamelarnog ili mrežastog oblika u kuglasti te olakšava obradbu odvajanjem čestica i oblikovanje deformiranjem svih vrsta čelika. Žari se duljim držanjem čeličnih proizvoda oko temperature A1 ili osciliranjem oko te temperature. Vrlo sporim hlađenjem smanjuju se zaostala naprezanja i tvrdoća.
Žarenje za sprječavanje nastanka flokula (pahuljica) provodi se na otkivcima velikih izmjera radi smanjenja udjela apsorbiranoga vodika.
