為了讓金屬材料獲得所希望的性質而對其進行的加熱或冷卻的各種組合叫做熱處理。所謂熱處理就是改變金屬的組織。
熱處理類型主要有淬火、退火、回火、正火這4種方式。
●淬火：簡單地說就是把材料加熱后急冷卻，使其變硬的處理方法。從前的日本刀的制造工藝里就有它。當然，并不是什么都加熱后冷卻就好。各種不同的材料(成分)有相對應的加熱溫度、保溫時間和冷卻方式。
就拿最普通的鋼來說，就是由奧氏體化溫度，使其變成馬氏體組織，從而獲得高硬度的操作。所謂淬火，就是強迫性地使其變成所需組織的方式。
●退火：這是把加熱后的材料慢慢冷卻，從而使其變軟或消除其殘留應力的熱處理方式。這當然也有加熱溫度、保溫時間及冷卻方式等。
不能切削的材料，通過退火就可以進行切削。隨著切削就變形的鑄鍛件，通過退火也可以消除這一問題。因此，它是很重要的一種處理方式。
●回火：只進行淬火處理，就會變成硬而脆，因殘留應力而產生變形等問題。為了解決這種問題，才進行回火處理，即：對淬火后的材料組織進行態或析出，可以得到穩定的組織。為了得到這種組織，而對其加熱到一定溫度，然后冷卻的操作方式，稱為回火。
以高速工具鋼為代表的工具鋼，就是通過回火方式在不降低其硬度的情況下躺其韌性的。
●正火：將工件加熱到奧氏體化后，在空氣中冷卻的操作方式，稱為正火。通過正火，工件的組織將變成較細的鐵素體組織或滲碳體和珠光體夾雜的組織，從而改善其力學性能，消除影響其加工的因素，提高其韌性。 除此之外，鋼的熱處理中還有馬氏體法、奧氏體法、固溶熱處理、析出硬化處理。
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