O tratamento térmico tem por finalidade a modificação das propriedades mecânicas dos aços por meio do aquecimento e resfriamento controlados, tendo como parâmetros o tempo e temperatura do processo, de modo a promover modificações microestruturais que promovam ao material as propriedades desejadas. Durante o processo de fabricação de lâminas, a etapa de tratamento térmico confere a qualidade e resistência das peças produzidas, tornando imprescindível a cautela na escolha do processo a ser aplicado. O presente estudo teve por finalidade observar as alterações microestruturais ocorridas no aço SAE 5160,quando submetido a diferentes temperaturas de revenimento, bem como a avaliação de sua dureza. Foram empregadas técnicas de microscopia ótica a fim de identificar os microconstituintes formados no processo, os quais mostraram-se como variações morfológicas da martensita ao longo do espaço amostral. Os valores de dureza apresentaram redução conforme o aumento da temperatura de revenimento, cujo fato mostrou-se condizente com as análises metalográficas e comparação com bibliografia.