(1) Piece do obróbki cieplnej mają szeroki zakres temperatur. Głównym celem jest uzyskanie stali austenitycznej o dobrej plastyczności, w zakresie temperatur 900-1200 stopni. W zależności od wymagań procesu temperatura może osiągnąć nawet 1300 stopni lub nawet około 100 stopni. Ta duża różnica temperatur powoduje konieczność znacznych różnic w konstrukcji pieca. Piece o temperaturach powyżej 650 stopni nazywane są-wysokotemperaturowymi piecami do obróbki cieplnej, w których przenoszenie ciepła odbywa się głównie poprzez promieniowanie, uzupełnione konwekcją; Piece o temperaturach poniżej 650 stopni nazywane są piecami-niskotemperaturowymi do obróbki cieplnej, w których przenoszenie ciepła opiera się głównie na konwekcji. Obróbka cieplna wymaga jednakowej temperatury pieca, aby uniknąć miejscowego przegrzania, dlatego czasami komora pieca i komora spalania są oddzielone.
(2) Piece do obróbki cieplnej mają ścisłą kontrolę temperatury. Ogrzewanie-przed obróbką ciśnieniową przy wahaniach temperatury metalu w zakresie 10–20 stopni Celsjusza ma zazwyczaj niewielki wpływ na jakość. Jednakże to, czy piec do obróbki cieplnej może zapewnić wymaganą temperaturę w procesie obróbki cieplnej, ma znaczący wpływ na jakość produktu, zwykle z wahaniami nieprzekraczającymi 3–10 stopni. Rozkład temperatury na przekroju-ogrzewanego materiału powinien być możliwie równomierny, a różnica temperatur nie powinna przekraczać 5–15 stopni. Pod względem kontroli temperatury pieca lepsze są piece elektryczne. Aby uzyskać dokładną kontrolę temperatury, najlepiej jest równomiernie rozmieścić palniki bezpłomieniowe lub palniki z płaskim{{15} płomieniem-o małej mocy, co ułatwia kontrolę segmentową. Zbyt mała liczba palników lub nadmierne stężenie mogą łatwo doprowadzić do miejscowego przegrzania. Jednocześnie rozmieszczenie palników lub elementów grzejnych oraz konstrukcja pieca powinny ułatwiać cyrkulację gazów w piecu, dzięki czemu temperatura w piecu będzie bardziej równomierna. W tym celu można zastosować wentylatory wewnątrz pieca
(3) Piece do obróbki cieplnej powinny minimalizować utlenianie i odwęglenie metali. W przypadku obróbki cieplnej stali niedopuszczalne jest utlenianie powierzchni i odwęglanie; powierzchnia powinna być gładka. Piece do obróbki cieplnej często wymagają uszczelnienia w celu kontrolowania składu gazu w piecu, a czasami w celu utrzymania określonej atmosfery w komorze pieca. Na przykład wyżarzanie jasne-stali po obróbce plastycznej na zimno przeprowadza się najczęściej w środowisku gazu ochronnego lub w próżni, dlatego piece muflowe i rury promiennikowe są szeroko stosowane w piecach do obróbki cieplnej. Kiedy przedmioty obrabiane lub stal poddawane są chemicznej obróbce cieplnej, takiej jak nawęglanie, azotowanie i cyjankowanie, muszą być podgrzewane w ośrodku aktywnym o określonym składzie, co wymaga pieca muflowego lub pieca kąpielowego. (4) Wydajność i sprawność cieplna pieców do obróbki cieplnej są niskie. Aby podczas obróbki cieplnej ujednolicić temperaturę na przekroju-metalu i ukończyć strukturę kryształu, metal musi długo przebywać w piecu. Niezależnie od rodzaju obróbki cieplnej, materiał posiada jeden lub więcej etapów homogenizacji lub przetrzymywania w piecu, a proces chłodzenia często odbywa się w piecu. Niektóre rodzaje obróbki cieplnej wymagają nawet wielu procesów ogrzewania, utrzymywania i chłodzenia. Wiele pieców do obróbki cieplnej pracuje cyklicznie. Z powyższych powodów wydajność i sprawność cieplna pieców do obróbki cieplnej jest znacznie niższa niż pieców stosowanych do nagrzewania do walcowania i kucia.
