熱處理通常不會改變工件的形狀和整體化學成分，而是通過改變工件的內部微觀結構或改變工件表面的化學成分，從而賦予或改善工件的性能，其特征在于通過改善工件的內部質量，這通常是肉眼看不到的。

熱處理的作用是改善材料的機械性能，消除殘余應力并提高金屬的可加工性。根據熱處理的不同目的，熱處理工藝可分為兩大類：預備熱處理和終熱處理。

1、制備熱處理  

預備熱處理的目的是提高加工性能，消除內部應力并為終熱處理準備良好的冶金結構。熱處理工藝包括退火，正火，時效，淬火和回火。  

退火和正火用于熱加工毛坯。對于碳含量大于0.5%的碳素鋼和合金鋼，通常采用退火處理以降低其硬度并易于切割;對于碳含量小于0.5%的碳素鋼和合金鋼，采用正火處理，以防止低硬度切削時刀刃粘連。退火和正火通常安排在毛坯制造之后和粗加工之前進行。它可以細化晶粒和均勻的結構并為將來的熱處理做準備。  

時效處理主要用于消除因粗加工和機械加工而產生的內部應力。為了避免過多的運輸工作量，可以在精密加工具有一般精度的零件之前安排時效處理。但是，應為零件安排兩次或多次時效處理。簡單的零件通常不會老化。

 除鑄件外，對于某些剛性精密零件(如精密螺絲)，為了消除加工過程中產生的內應力并穩定零件的加工精度，還對一些軸零件進行了加工，并在矯直后進行時效處理也需要。  

淬火和回火是淬火后的高溫回火處理。可獲得均勻細密的回火索氏體組織，可為減少表面淬火和氮化處理過程中的形變做準備。因此，淬火和回火也可以用作預備熱處理。由于零件在淬火和回火后具有更好的綜合機械性能，因此一些對硬度和耐磨性要求不高的零件也可以用作終熱處理工藝。

2、終熱處理  

熱處理的終目的是改善機械性能，例如硬度，耐磨性和強度。  

淬火有表面淬火和整體淬火。表面淬火因其變形，氧化和脫碳小而被廣泛使用。此外，表面淬火還具有高外部強度，良好的耐磨性，良好的內部韌性和強的抗沖擊性的優點。為了改善表面淬火零件的機械性能，通常需要諸如淬火和回火或正火的熱處理作為準備熱處理。  

滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼。增加零件表面的碳含量。淬火后，表層獲得較高的硬度，而心臟仍保持一定的強度，韌性和可塑性。滲碳分為滲碳和部分滲碳。進行部分滲碳時，滲碳零件應是不可滲透的。由于滲碳淬火變形大，滲碳深度一般在0.5?2mm之間，滲碳過程通常安排在半精加工和精加工之間。 

當使用部分滲碳部分的滲碳部分來增加余量時，應去除滲碳層的切除過程。去除多余的滲碳層的過程應安排在滲碳之后和淬火之前。  

滲氮是一種使氮原子滲入金屬表面以獲得一層氮化合物的方法。滲氮層可以提高零件的硬度，耐磨性，疲勞強度和耐腐蝕性。為了減少氮化過程中的變形，通常需要高溫回火以消除切割后的應力。由于滲氮處理溫度低，變形小，滲氮層薄，應盡量安排滲氮工藝。