一般而言，金属材料的硬度在160~230 HBS 时切削加工性能较好。材料的硬度与组织密切相关：铁素体太软，碳化物呈块状、网状和细片状，切削性均不好；铁素体与珠光体适当搭配或珠光体呈球粒状时，切削性能好。因此，碳的质量分数低于0.25%的低碳钢，采用正火以获得较多珠光体，使硬度适当提高，这样才切得光滑些；碳的质量分数为0.25% ~0.40%的中碳钢也常用正火（还可用退火）；对碳的质量分数为0.40% ~0.60%的钢通常用完全退火，获得“铁素体+片层状珠光体”（不大于50%）组织，并使硬度有所降低；碳的质量分数超过0.6%的高碳钢，则需采用球化退火，以获得粒状珠光体，使硬度下降，且球状渗碳体对刃具磨损也小。至于合金钢，由于合金元素使珠光体的数量和钢的硬度增加，所以，一般采用退火，而不用正火。以上工艺方案均能获得良好的切削加工性。
    42CrMo合金结构钢（如42CrMo、40Cr 等）奥氏体稳定性高，退火时间长。当42CrMo零件较小时，42CrMo常用正火加高温回火（650~680°C）来代替完全退火，以提高生产率。对于某些已具有马氏体组织的合金钢或某些高合金钢（如18C:2Ni4WA等），应选用更高温度的软化退火（约700C）。
有色金属也可以通过热处理来改善切削加工性能。某些铸造铝合金在湿砂型或金属型铸造后硬度太低，切削时易粘刀，易撕裂，表面粗糙。若在170~180°C下进行数小时人工时效，或者在室温下搁置1~2周后再切削，效果大为改善（硬度与强度可提高30%）。
    铸铁件表层及一些薄截面处，由于冷速较快，往往会产生白口（未石墨化的共晶菜氏体），白口组织硬而脆，难以切削。消除自日的退火工艺一般为在850~950°C保温2~5h，炉冷至400~500°C后空冷。