Zyklische Wärmebehandlung umfasst wiederholte Heiz- und Kühlzyklen, um Phasenumwandlungen, Ausscheidungszustände oder Spannungsrelaxation gezielt zu steuern. Durch Sequenzen von Austenitisierung, Abschrecken und Anlassen oder alternierenden Alterungsstufen lassen sich fein verteilte Ausscheidungen, reduzierte Eigenspannungen und verbesserte Ermüdungs- und Bruchzähigkeitseigenschaften in Stählen, Superlegierungen und Leichtmetallen einstellen.