大多數工程合金都需要通過熱處理來獲得特定的顯微組織,以達到合金的最佳力學性能。由于激光立體成形合金的凝固組織有其不同于常規熱加工工藝的新特點,所以其熱處理規范也有所不同。如前所述,激光立體成形合金由于外延定向凝固特性而具有較大的晶粒尺寸,但由于快速凝固而具有極細小的晶內組織。此外,激光立體成形過程所具有的周期性快速加熱和快速冷卻特點,加大了沉積態組織中溶質的固溶極限,抑制了第二相的沉淀析出,并使析出相的平均尺寸顯著細化。這種組織特征與常規鑄造、鍛造和粉末冶金組織顯著不同。

　　另外,激光立體成形所具有的周期性快速加熱和快速冷卻特點,使得在激光立體成形件中通常存在較大的殘余應力。這些殘余應力主要是材料在成形過程中由于約束的存在,以及反復快速加熱和冷卻過程造成的殘余熱應力。這也與常規鑄造、鍛造和粉末冶金顯著不同。應力的存在一方面可以使材料在熱處理過程中通過誘導再結晶實現沉積態顯微組織由粗大柱狀晶粒到細小等軸晶粒的轉變,使晶粒細化。同時還可以影響材料中析出相分布,進一步影響材料性能。