热处理是将钢材在固态状况下进行加热、保温和冷却，以改变其晶相组织和显微结构组织，从而获得所需性能的一种工艺过程。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。热处理的方法有退火、正火、淬火和回火等四种基本工艺。
加热温度是热处理工艺的重要参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的关键因素。加热温度因被处理材料和热处理目的的不同而不同，但一般都是加热到相变温度以上，以获得需要的组织。另外，转变需要一定的时间，因此当钢材表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。
退火是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，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，以获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火做组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果与退火相似，只是得到的显微组织更均匀细小，常用于改善材料的切削性能，有时也作为一些要求不高的零件的最终热处理。
淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。(www.xing528.com)
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。
退火、正火、淬火、回火是整个热处理中的“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。
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