金屬熱處理工藝大致可分為三類：整體熱處理，表面熱處理和化學熱處理。根據不同的加熱介質，加熱溫度和冷卻方法，每個主要類別可以分為幾個不同的熱處理工藝。相同(tong)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)采(cai)用不同(tong)的(de)(de)(de)熱處理(li)工藝(yi)以獲(huo)得不同(tong)的(de)(de)(de)結構(gou)，因此(ci)具(ju)有不同(tong)的(de)(de)(de)性能。鋼是工業上(shang)使用最(zui)廣泛的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)，鋼的(de)(de)(de)微觀結構(gou)也是最(zui)復雜的(de)(de)(de)，因此(ci)鋼的(de)(de)(de)熱處理(li)工藝(yi)類(lei)型很多。

整體熱處理是一種金屬熱處理工(gong)藝，它會加(jia)熱整(zheng)個工(gong)件，然后以適當的速度冷(leng)卻(que)以改變其(qi)整(zheng)體(ti)機械性能。鋼的整(zheng)體(ti)熱處理(li)有四個基本過程：退火，正火，淬火和回火。

退火是將工(gong)件加熱到(dao)合適的(de)溫(wen)度，根(gen)據工(gong)件的(de)材(cai)料(liao)和尺寸使用不同的(de)保(bao)溫(wen)時(shi)間，然(ran)后緩慢冷卻，目的(de)是使金(jin)屬的(de)內部結構達(da)到(dao)或接(jie)近平衡狀態，獲得良好的(de)過程性(xing)能和性(xing)能，或進行進一步淬(cui)火為組(zu)織做準備。

歸一(yi)化是將工件加熱(re)到合適的溫度，然(ran)后在空氣中冷卻。歸一(yi)化的效果與(yu)退火(huo)相似(si)，不同之處在于所得結構更精(jing)細。它通常用(yong)于提高低碳材料的切(qie)削(xue)性能，有時用(yong)于低要(yao)求的場合。零件作為(wei)最終熱(re)處理。

淬火(huo)是(shi)指(zhi)在(zai)加熱(re)和(he)保(bao)(bao)溫后，在(zai)水，油或其他無(wu)機(ji)鹽，有機(ji)水溶液等淬火(huo)介質中快速(su)冷(leng)卻(que)工件(jian)。淬火(huo)后，鋼(gang)零(ling)件(jian)變硬(ying)，但(dan)同時又變脆。為(wei)(wei)了降(jiang)低鋼(gang)零(ling)件(jian)的脆性(xing)，將(jiang)淬火(huo)的鋼(gang)零(ling)件(jian)長(chang)時間保(bao)(bao)持在(zai)高于(yu)室(shi)溫和(he)低于(yu)650℃的適當(dang)溫度下，然后冷(leng)卻(que)。此過(guo)程(cheng)稱為(wei)(wei)回火(huo)。退(tui)火(huo)，正(zheng)火(huo)，淬火(huo)和(he)回火(huo)是(shi)整個(ge)熱(re)處理過(guo)程(cheng)中的“四(si)場大(da)火(huo)”。淬火(huo)和(he)回火(huo)密切(qie)相關，經常一起使(shi)用。它們是(shi)必(bi)不可少的。

“四場大火(huo)(huo)(huo)”演變出具(ju)有(you)不同加熱溫(wen)度(du)和(he)冷卻(que)方法的(de)不同熱處理(li)(li)工(gong)藝(yi)。為了(le)獲得一定的(de)強度(du)和(he)韌性(xing)，將淬火(huo)(huo)(huo)和(he)高(gao)溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)相結(jie)合(he)的(de)過程稱為淬火(huo)(huo)(huo)和(he)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)。將某些(xie)合(he)金(jin)淬火(huo)(huo)(huo)以形成過飽和(he)固溶體后，將它(ta)們(men)在室溫(wen)或稍高(gao)的(de)合(he)適溫(wen)度(du)下保(bao)持更長的(de)時(shi)(shi)間，以改善合(he)金(jin)的(de)硬度(du)，強度(du)或電磁性(xing)能。這種(zhong)熱處理(li)(li)過程稱為時(shi)(shi)效處理(li)(li)。