對鍛鋼而言經調質熱處理后為回火索氏體組織，硬度為207～302(HBS)；正火后組織為珠光體+鐵素體，硬度為163～241( HBS)，晶粒度分別為1～4級、4～10級；對球墨鑄鐵來說正火硬度240～300(HBS)，石墨球等級為1～3級，晶粒度為5～8級。良好的預備熱處理將為以后的熱處理及表面處理奠定組織基礎，因此該工序顯得尤為重要。

曲軸的預備熱處理工藝有鋼的正火和球墨鑄鐵的奧氏體正火處理，為提高曲軸的力學性能。也可采用調質或正火后表面淬火、等溫淬火等工藝，以提高球墨鑄鐵曲軸的韌性和塑性。