一般而言，金屬材料的硬度在160~230 HBS 時切削加工性能較好。材料的硬度與組織密切相關：鐵素體太軟，碳化物呈塊狀、網狀和細片狀，切削性均不好；鐵素體與珠光體適當搭配或珠光體呈球粒狀時，切削性能好。因此，碳的質量分數低于0.25%的低碳鋼，采用正火以獲得較多珠光體，使硬度適當提高，這樣才切得光滑些；碳的質量分數為0.25% ~0.40%的中碳鋼也常用正火（還可用退火）；對碳的質量分數為0.40% ~0.60%的鋼通常用完全退火，獲得“鐵素體+片層狀珠光體”（不大于50%）組織，并使硬度有所降低；碳的質量分數超過0.6%的高碳鋼，則需采用球化退火，以獲得粒狀珠光體，使硬度下降，且球狀滲碳體對刃具磨損也小。至于合金鋼，由于合金元素使珠光體的數量和鋼的硬度增加，所以，一般采用退火，而不用正火。以上工藝方案均能獲得良好的切削加工性。
    （如42CrMo、40Cr 等）奧氏體穩定性高，退火時間長。當42CrMo零件較小時，42CrMo常用正火加高溫回火（650~680°C）來代替完全退火，以提高生產率。對于某些已具有馬氏體組織的合金鋼或某些高合金鋼（如18C:2Ni4WA等），應選用更高溫度的軟化退火（約700C）。
有色金屬也可以通過熱處理來改善切削加工性能。某些鑄造鋁合金在濕砂型或金屬型鑄造后硬度太低，切削時易粘刀，易撕裂，表面粗糙。若在170~180°C下進行數小時人工時效，或者在室溫下擱置1~2周后再切削，效果大為改善（硬度與強度可提高30%）。
    鑄鐵件表層及一些薄截面處，由于冷速較快，往往會產生白口（未石墨化的共晶菜氏體），白口組織硬而脆，難以切削。消除自日的退火工藝一般為在850~950°C保溫2~5h，爐冷至400~500°C后空冷。