金屬熱處理技術大體可分為整體熱處理、外表熱處理和化學熱處理三大類。依據加熱介質、加熱溫度和冷卻辦法的不一樣，每一大類又可區分為若干不一樣的熱處理技術。同一種金屬選用不一樣的熱處理技術，可取得不一樣的安排，然后具有不一樣的功能。鋼鐵是工業上運用最廣的金屬，并且鋼鐵顯微安排也最為雜亂，因而鋼鐵熱處理技術品種繁復。
1、整體熱處理
整體熱處理是對工件全體加熱，然后以恰當的速度冷卻，以改動其全體力學功能的金屬熱處理技術。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種根本技術。
退火是將工件加熱到恰當溫度，依據資料和工件尺度選用不一樣的保溫時刻，然后進行緩慢冷卻，意圖是使金屬內部安排到達或挨近 平衡狀況，取得杰出的技術功能和運用功能，或許為進一步淬火作安排預備。正火是將工件加熱到適合的溫度后在空氣中冷卻，正火的作用同退火類似，僅僅得到的安排更細，常用于改進資料的切削功能，也有時用于對一些需求不高的零件作為結尾熱處理。
淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中疾速冷卻。淬火后鋼件變硬，但一起變脆。為了下降鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一恰當溫度進行長時刻的保溫，再進行冷卻，這種技術稱為回火。退火、正火、淬火、回火是全體熱處理中的“四把火”，其間的淬火與回火關系密切，常常合作運用，缺一不可。
“四把火”跟著加熱溫度和冷卻辦法的不一樣，又演變出不一樣的熱處理技術。為了取得必定的強度和耐性，把淬火和高溫回火結合起來的技術，稱為調質。某些合金淬火構成過飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的恰當溫度下堅持較長時刻，以進步合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理技術稱為時效處置。把壓力加工形變與熱處理有用而嚴密地結合起來進行，使工件取得極好的強度、耐性合作的辦法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，堅持處置后工件外表光潔，進步工件的功能，還能夠通入滲劑進行化學熱處理。
2、外表熱處理
外表熱處理是只加熱工件表層，以改動其表層力學功能的金屬熱處理技術。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部，運用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或部分能短時或瞬時到達高溫。外表熱處理的首要辦法有火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙*或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。
3、化學熱處理
化學熱處理是通過改動工件表層化學成分、安排和功能的金屬熱處理技術。化學熱處理與外表熱處理不一樣之處是后者改動了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時刻，然后使工件表層進入碳、氮、硼和鉻等元素。進入元素后，有時還要進行其它熱處理技術如淬火及回火。化學熱處理的首要辦法有滲碳、滲氮、滲金屬。
熱處理是機械零件和工模具制作過程中的重要工序之一。大體來說，它能夠確保和進步工件的各種功能，如耐磨、耐腐蝕等。還能夠改進毛坯的安排和應力狀況，以利于進行各種冷、熱加工。例如白口鑄鐵通過長時刻退火處置能夠取得可鍛鑄鐵，進步塑性;齒輪選用正確的熱處理技術，運用壽命能夠比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地進步;別的，價廉的碳鋼通過進入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼功能，能夠替代某些耐熱鋼、不銹鋼;工模具則簡直悉數需求通過熱處理方可運用。