عملیات حرارتی پیچ و مهره مجموعه‌ای از چند فرایند مختلف است که به هدف بهبود خواص مختلف همچون خواص مکانیکی و فیزیکی بر روی قطعات مختلف از جمله پیچ و مهره‌ها انجام می‌شود. عملیات حرارتی از جمله فرایندهایی است که روی اغلب محصولات فولادی انجام می‌شود و تا حد زیادی در بهبود خواص آن‌ها، اثر مثبت دارد. اما این سوال پیش می‌آید که عملیات حرارتی چطور به بهبود خواص کمک می‌کند؟ خواص مواد متاثر از ساختار آن‌ها هستند و این ساختار مواد است که بر روی مولفه‌های مختلف خواص مختلف فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مواد اثر مستقیم دارد. نقش عملیات حرارتی هم تاثیر بر روی ساختار مواد است.عملیات حرارتی در واقع با بهبود ساختار و یا رفع عیوب ساختاری مواد پیچ و مهره، باعث بهبود خواصی همچون مکانیکی پیچ و مهره‌ها می‌شود. همچنین در طی عملیات حرارتی تنش‌های پسماندی که حین تولید در پیچ و مهره بوجود آمده‌اند، رها شده و از بین می‌روند.

نکته قابل توجه در انجام عملیات حرارتی، کنترل پارامترهای آن همچون دما، سرعت سرد کردن و… است. عملیات حرارتی به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که هر روش باید به درستی انجام شود تا تاثیر مثبتی بر روی خواص پیچ و مهره داشته باشد. باید توجه داشته باشید که نحوه انجام عملیات حرارتی برای مواد مختلف و به تبع آن پیچ و مهره‌های مختلف متفاوت است. در واقع با توجه به جنس پیچ و مهره و اینکه چه دقیقا چه هدفی از انجام عملیات حرارتی داریم، باید عملیات حرارتی مناسب شرایط خود را انتخاب کنیم. همچنین علاوه بر نوع عملیات حرارتی، در هر روش هم برای مواد مختلف شرایط و نحوه انجام عملیات حرارتی متفاوت است. منظور از نحوه انجام متفاوت در واقع شرایط و پارامترهای عملیات حرارتی مانند دما، سرعت سرد کردن، مدت زمان نگه‌داری و… برای مواد مختلف متفاوت است و گرنه مراحل و اصول برای همه یکی است.. به همین جهت نحوه انجام عملیات حرارتی برای پیچ و مهره‌ها را استانداردهای بین‌المللی در قالب دستورالعمل‌هایی تعریف می‌کنند. استاندارد آمریکایی ASTM استانداردهای مربوط به ترکیب مواد، فرایندهای تولید و عملیات حرارتی پیچ و مهره‌ها را تعریف می‌کند.