將金屬在固態(tài)范圍內(nèi)通過(guò)一定方式的加熱、保溫和冷卻處理程序，使金屬的性能和顯微組織獲得改善或改變，這種工藝方法稱為熱處理。根據(jù)熱處理的目的不同，有不同的熱處理方法，主要可分為下述幾種：

退火：在退火熱處理爐內(nèi)，將金屬按一定的升溫速度加熱到臨界溫度以上300~500℃左右，其顯微組織將發(fā)生相變或部分相變，例如鋼被加熱到此溫度時(shí)，珠光體將轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。然后保溫一段時(shí)間，再緩慢冷卻（一般為隨爐冷卻）至室溫出爐，這整個(gè)過(guò)程稱為退火處理。退火的目的是清除熱加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使金屬的顯微組織均勻化（得到近似平衡的組織），改善機(jī)械性能（例如降低硬度，提高塑性、韌性和強(qiáng)度等），改善切削加工性能等等。視退火處理工藝的不同，可分為普通退火、雙重退火、擴(kuò)散退火、等溫退火、球化退火、再結(jié)晶退火、光亮退火、完全退火、不完全退火等多種退火工藝方式。

正火：在熱處理爐內(nèi)，將金屬按一定的升溫速度加熱到臨界溫度以上200~600℃左右，使顯微組織全部變成均勻的奧氏體（例如鋼在此溫度時(shí)，鐵素體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，或者二次滲碳體完全溶解于奧氏體），保溫一段時(shí)間，然后置于空氣中自然冷卻（包括吹風(fēng)冷卻和堆放自然冷卻，或者單件在無(wú)風(fēng)空氣中自然冷卻等多種方法），這整個(gè)過(guò)程稱為正火處理。正火是退火的一種特殊形式，由于其冷卻速度比退火快，能得到較細(xì)的晶粒和均勻的組織，使金屬的強(qiáng)度和硬度有所提高，具有較好的綜合機(jī)械性能。

淬火：在熱處理爐內(nèi)，將金屬按一定的升溫速度加熱到臨界溫度以上300~500℃左右，使顯微組織全部轉(zhuǎn)變成均勻的奧氏體，保溫一段時(shí)間，然后快速冷卻（冷卻介質(zhì)包括水、油、鹽水、堿水等等），獲得馬氏體組織，可顯著提高金屬的強(qiáng)度、硬度和耐磨性等等。淬火時(shí)的快速冷卻導(dǎo)致的急劇組織轉(zhuǎn)變會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，并使脆性增大，因此必須隨后及時(shí)進(jìn)行回火處理或時(shí)效處理，以獲得高強(qiáng)度與高韌性相配合的性能，一般較少僅僅采用淬火處理的工藝。視淬火處理的對(duì)象和目的不同，淬火處理可分為普通淬火、完全淬火、不完全淬火、等溫淬火、分級(jí)淬火、光亮淬火、高頻淬火等多種淬火工藝方式。