热处理加工在工业领域随处可见，是金属零部件比如汽车、航空等金属部件都必不可少的加工工艺，是为了保证加工过后的金属部件更加耐热、塑型、提高硬度，从而延长产品的使用寿命。热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来控制其性能的一种金属热加工工艺。下面介绍几种常用的热处理工艺方法。正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工。退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。50CrVA弹簧钢880℃淬油金相组织。回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。离子渗氮在低于一个大气压的渗氮气氛中，利用工件（阴极）和阳极之间的产生的辉光放电进行渗氮的工艺称为离子渗氮。其特点是：渗氮速度快；组织易控制，氮层脆性小；变形小；易保护，节约能源；污染少。调质处理（quenchingandtempering）：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，金球的热处理工艺与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。通常随着回火温度的升高，硬度和强度降低，延性或韧性逐渐增高。随着现代科学技术的发展、热处理技术也不断地发展的越来越先进，给工业企业也带来了更大的便利，而传统的热加工工艺总是需要投入很多的资源和原材才能加工出优质的金属工件，而且在过程中也会产生大量的浪费现象，原材料利用不充分等等，而如今的离子渗氮炉在进行离子渗氮热处理加工工艺过程中却更能节约能源、排放污染物和气体更少、而且也提高了工作效率。是热处理历史中又一重要的发明。
热处理：金属材料在固态下，通过加热、保温、冷却的手段，改变金属材料内部的组织状态，从而获得所需性能的一种热加工工艺。常用的方法有：退火：有完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、再结晶退火、均匀化退火、去氢退火、扩散退火等等。正火。淬火：有单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火等等。回火：有低温回火、中温回火、高温回火、稳定化回火、附加回火等等。化学热处理：有渗碳、渗氮、离子氮化、碳氮共渗、渗金属等等。表面热处理：有火焰加热、中频加热、高频加热、超音频加热、激光热处理等等。
