將鋼件加熱到Ac3 +30～50℃或Ac1+30～50℃或Ac1以下的溫度，經透燒和保溫后，一般隨爐緩慢冷卻。

2.目的：

①降低硬度，提高塑性，改善切制加工與壓力加工性能；                              

②細化晶粒，改善力學性能，為下一步工序作準備；

③消除熱、冷加工所產生的內應力。  

3.應用：

①適用于合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼等的鍛件、焊接件以及供應狀態(tài)不合格的原材料；

②一般在毛坯狀態(tài)進行退火。

1.處理方法：

將鋼件加熱到Ac3或Accm 以上30～50℃,保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻。

2.目的：

正火的目的與退火相似。

3.應用：

正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。對于性能要求不高的低碳和中碳的碳素結構鋼及低合金鋼件，也可以作為最后的熱處理。對于一般中、高合金鋼，空冷可導致完全或局部淬火因此不能作為最后熱處理工序。

1.處理方法：

將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上，保溫一定時間，然后在水、硝鹽、油或空氣中快速冷卻。

2.目的：

淬火一般是為了得到高硬度的馬氏體組織，有時對某些高合金鋼（如不銹鋼、耐磨鋼）淬火時，則是為了獲得單一均勻的奧氏體組織，以提高其耐蝕性和耐磨性。

3.應用：

①一般均用于ω大于0.30%的碳鋼和合金鋼；

②淬火能充分發(fā)揮鋼的強度和耐蝕性潛力，但同時會造成很大的內應力，降低鋼的塑性和沖擊韌度，故需進行回火以得到較好的綜合力學性能。

1.處理方法：

將淬火后的鋼件重新加熱到Ac,以下某一溫度，經保溫后，于空氣或油、熱水、水中冷卻。

2.目的：

①降低或消除淬火后的內應力，減少工件的變形和開裂；

②調整硬度，提高塑性和韌性，獲得工作所要求的力學性能；

③穩(wěn)定工件尺寸。

3.應用：

①保持鋼在淬火后的高硬度和耐磨性時用低溫回火；在保持一定韌性的條件下提高彈性和屈服強度時用中溫回火；以保持高的沖擊韌度和塑性為主，又有足夠強度時用高溫回火。

②一般鋼盡量避免在230~280℃,不銹鋼在400～450℃之間回火，因這時會產生一次回火脆性。

1.處理方法：

淬火后高溫回火稱為調質，即鋼件加熱到比淬火時高10~20℃的溫度，保溫后進行淬火，然后在400~720℃的溫度下進行回火。

2.目的：

①改善切削加工性能，提高加工表面光潔程度；

②減小淬火時的變形和開裂；

③獲得良好的綜合力學性能。

3.應用：

①適用于淬透性較高的合金結構鋼、合金工具鋼和高速鋼；

②不僅可以作為各種較為重要的結構件的最后熱處理，而且還可作為某些精密件，如絲杠的預先熱處理，以減小變形。

1.處理方法：

將鋼件加熱到80~200℃,保溫5~20h或更長一些時間，然后取出在空氣中冷卻。

2.目的：

①穩(wěn)定鋼件淬火后的組織，減小存放或使用期間的變形；

②減輕淬火以及磨削加工后的內應力，穩(wěn)定形狀和尺寸。

3.應用：

①適用于經淬火后的各鋼種；

②常用于要求形狀不再發(fā)生變形的精密工作，如精密絲杠、測量工具、床身箱體等。

1.處理方法：

將淬火后的鋼件，在低溫介質（如干冰、液氮）中冷卻到－60~-80℃或更低，溫度均勻一致后取出均溫到室溫。

2.目的：

①使淬火鋼件內的殘余奧氏體全部或大部分轉變?yōu)轳R氏體，從而提高鋼件的硬度、強度、耐磨性和疲勞極限；

②穩(wěn)定鋼的組織，以穩(wěn)定鋼件的形狀和尺寸。

3.應用：

①鋼件淬火后應立即進行冷處理，然后再經低溫回火，以消除低溫冷卻時的內應力；

②冷處理主要適用于合金鋼制作的精密刀具、量具和精密零件。

1.處理方法：

用氧乙炔混合氣體燃燒的火焰，噴射到鋼件表面上，快速加熱，當達到淬火溫度后立即噴水。

2.目的：

提高鋼件表面硬度，耐磨性及疲勞強度，心部仍保持韌性狀態(tài)。                                                                

3.應用：

①多用于中碳鋼制件，一般淬透層深為2-6mm；

②適用于單件或小批生產的大型工件和需要局部淬火的工件。

1.處理方法：

將鋼件放入感應器中，使鋼件表層產生感應電流，在極短的時間內加熱到淬大溫度，然后立即噴水冷卻。

2.目的：

提高鋼件表面硬度，耐磨性及疲勞強度，心部仍保持韌性狀態(tài)。

3.應用：

①多用于中碳鋼和中碳合金結構鋼制件；

②由于集膚效應，高頻感應加熱淬火淬透層一般為1-2mm,中頻感應加熱淬火一般為3-5mm,工頻感應加熱淬火一般大于10mm。

1.處理方法：

將鋼件放人滲碳介質中，加熱至900～950℃并保溫，使鋼件表面獲得一定濃度和深度的滲碳層。

2.目的：

提高鋼件表面硬度，耐磨性及疲勞強度，心部仍保持韌性狀態(tài)。    

3.應用：

①多用于碳含量，為0.15%～0.25%的低碳鋼及低合鋼制件，一般滲碳層0.5～2.5mm；

②滲碳后必須經過淬火，使表面得到馬氏體，才能實現滲碳的目的。

1.處理方法：

利用在500～600℃時氨氣分解出來的活性氮原子。使鋼件表面被氮飽和，形成氮化層。

2.目的：

提高鋼件表面的硬度，耐磨性，疲勞強度以及抗蝕能力。

3.應用：

多用于含有鋁，鉻，鉬等合金元素的中碳合金結構鋼以及碳鋼和鑄鐵。一般氮化層深度為0.025～0.8mm。

1.處理方法：

向鋼件表面同時滲碳和滲氮。

2.目的：

提高鋼件表面的硬度，耐磨性，疲勞強度以及抗蝕能力。

3.應用：

①多用于低碳鋼，低合金結構鋼以及工具鋼制件。一般氮化層深度為0.02～3mm；

②氮化后還需淬火和低溫回火。