热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火

将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却（冷却速度最慢）目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。

正火

将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

回火

为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

淬火

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快速冷却到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。微观上看，马氏体是指碳过饱和的固溶于阿尔法铁中形成的固溶体^[1]。淬火是一种获得马氏体组织的热处理工艺。纯铁在高于727度为伽马铁，低于727度为阿尔法铁。碳在伽马铁中的溶解度（2.11%）比阿尔法铁(0.0218%)大。将一定含碳量的钢加热到临界温度以上某一温度，然后急冷。碳来不及析出，就形成马氏体。马氏体的密度较其它组织小，韧性很差，硬度高。

退火、正火、淬火 、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

[1] 固溶体是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型的合金相。