Режимы термической обработки приводятся здесь кратко, так как они довольно подробно указаны в литературе [10]. В состоянии поставки (после отжига) стали повышенной производительности не отличаются по структуре (зернистый перлит и карбиды) от сталей Р18 и Р9, но по сравнению с ними имеют немного большую твердость.

Кобальт, не образуя карбидов, присутствует в феррите, повышая твердость до НВ 269 в сталях Р18Ф2К5 и Р9Ф2К5 и до НВ 285 в стали Р9Ф2К10. Ванадий присутствует в карбидах и почти не увеличивает твердости после отжига, она приближается к верхнему пределу, установленному для сталей Р9 и Р18.
Кобальт не влияет на карбидную неоднородность; поэтому кобальтовые стали не отличаются по карбидному баллу от таких же сталей без кобальта. Влияние ванадия на карбидную неоднородность незначительно. Однако она возрастает.
Температуры закалки быстрорежущих сталей повышенной производительности приведены в табл. 4. Кобальт лишь немного уменьшает устойчивость аустенита в перлитной и промежуточной областях [6]. Ванадий практически не изменяет или немного увеличивает устойчивость переохлажденного аустенита. Поэтому для сталей повышенной производительности можно применять такие же условия охлаждения, какие рекомендуются для сталей Р9 и Р18.
В закаленном состоянии стали с повышенным содержанием ванадия Р14Ф4, Р9Ф5 и Р18Ф2 имеют немного большую твердость HRC 64—66, чем стали Р18 и Р9. Кобальтовые стали сохраняют больше аустенита и поэтому имеют более низкую твердость HRC 61 — 62 (стали Р18Ф2К5 и Р9Ф2К5) и HRC 60—62 (сталь Р9Ф2КЮ).
Из-за высокой чувствительности к обезуглероживанию при закалке кобальтовых сталей необходимо применять дополнительные меры защиты. Обычное раскисление соляной ванны недостаточно, особенно для сталей с 10% Со. Инструменты из этих сталей после нагрева до 400—500° (в печи) надо погружать на 1—2 сек. в пересыщенный водный раствор буры; тогда на поверхности стали осаждается ровный белый налет буры. После этого инструменты нагревают в соли.
Отпуск сталей при 560—570° сообщает им наивысшую твердость. Однако в этом состоянии иногда наблюдается большая хрупкость и усиливается выкрашивание. Поэтому для сталей повышенной производительности рекомендуется более высокий отпуск (табл. 4).
Остаточный аустенит кобальтовых сталей не обладает повышенной устойчивостью при отпуске. Поэтому для всех сталей повышенной производительности достаточен трехкратный   отпуск.