Thép đúc nên được sử dụng sau khi xử lý nhiệt. Do các khuyết tật đúc như lỗ chân lông, vết nứt, co ngót và co ngót, hạt thô, cấu trúc không đồng đều và áp lực nội tại dư thừa trong các phôi thép đúc, sức bền của đúc thép, đặc biệt là độ dẻo và dẻo dai, giảm đáng kể.
Để tinh chế hạt, thống nhất tổ chức và loại bỏ căng thẳng nội bộ, đúc thép phải được xử lý với bình thường hoá hoặc ủ. Sau khi chuẩn hóa thép, các tính chất cơ học của nó cao hơn so với sau khi ủ, và chi phí thấp hơn, vì vậy ứng dụng nhiều hơn. Tuy nhiên, vì việc xử lý bình thường sẽ gây ra áp lực nội tại lớn hơn quá trình ủ, nó chỉ thích hợp cho các loại đúc bằng thép có hàm lượng cacbon thấp hơn 0,35%. Do tính dẻo dai của các loại đúc bằng thép cacbon thấp nên việc làm nguội không dễ dàng. Để giảm ứng suất nội bộ, đúc bằng thép đúc nên được làm nóng ở nhiệt độ cao sau khi bình thường hóa. Đối với các loại đúc bằng thép có hàm lượng carbon ≥ 0,35%, cấu trúc phức tạp và dễ bị nứt, chỉ có thể xử lý ủ. Thép đúc không thích hợp để làm nguội, nếu không nó rất dễ bị nứt.