熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。 正火 

正火是將鋼加熱到AC3（對亞共析鋼）或ACcm（對過共析鋼）以上30-50℃，保溫一定時間，是之完全奧氏體化，然后在空氣中冷卻，以得到珠光體類型組織的一種熱處理工藝。主要特點是冷卻速度快于退火而低于淬火，正火時可在稍快的冷卻中使鋼材的結晶晶粒細化，不但可得到滿意的強度，而且可以明顯提高韌性(AKV值），降低構件的開裂傾向。—些低合金熱軋鋼板、低合金鋼鍛件與鑄造件經正火處理后，材料的綜合力學性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。 退火 

退火指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應力，穩定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細化晶粒，調整組織，消除組織缺陷。常用的退火工藝有完全退火、不完全退火、球化退火、擴散退火、去應力退火、再結晶退火。

 

 

 淬火 

 

鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度AC3（亞共析鋼）或AC1（過共析鋼）以上30-50℃，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷，獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝，稱為淬火。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。淬火方法有四種如圖2所示：單液冷卻、雙液冷卻、分級淬火法、等溫淬火法。 回火 

將經過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度A1的適當溫度，保溫一段時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。或將淬火后的合金工件加熱到適當溫度，保溫若干時間，然后緩慢或快速冷卻。一般用于減小或消除淬火鋼件中的內應力，或者降低其硬度和強度，以提高其延性或韌性。淬火后的工件應及時回火，通過淬火和回火的相配合，才可以獲得所需的力學性能。根據回火溫度的不同，回火可分為：低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。 低溫回火：150～250℃，所得組織為回火馬氏體，降低內應力，脆性，保持淬火后的高硬度和高耐磨性。 中溫回火：350～500℃，所得組織為回火屈氏體，可獲得高的屈服強度、彈性極限和較高的韌性。 高溫回火：500～650℃，所得組織為回火索氏體，通常將淬火加高溫回火相結合的熱處理工藝稱為調質處理，其目的是獲得強度、硬度和塑性和韌性都較高的綜合力學性能。鋼經正火和調質處理后的硬度值很相近，但重要的結構零件一般都進行調質處理而不采用正火。這是由于調質處理后的組織為回火索氏體，其中滲碳體呈粒裝，而正火得到的索氏體中滲碳體呈層片狀。因此，鋼經調質處理后不僅強度較高，而且塑性與韌性也顯著地超過正火狀態。鋼經過熱處理可以消除毛坯中的缺陷，改善其工藝性能，為后續工序做好組織準備。更重要的是，熱處理能顯著提高鋼的力學性能，從而充分發揮鋼的潛力，提高工件的使用性能和使用壽命。因此熱處理在機械制造工業中有十分重要的地位。