1.退火
把鋼加熱到一定溫度并在此溫度下保溫，然后緩慢冷卻到室溫。
退火有完全退火、球化退火、去應力退火等幾種。
a 將鋼加熱到預定溫度，保溫一段時間，然后隨爐緩慢冷卻成為完全退火。目的是降低鋼的硬度，消除鋼中不均勻組織和內應力。
b 把鋼加熱到750度，保溫一段時間，緩慢冷卻至500度下，最后在空氣中冷卻叫球化退火。目的是降低鋼的硬度，改善切削性能，主要用于高碳鋼。
c 去應力退火又叫低溫退火，把鋼加熱到500～600度，保溫一段時間，隨爐緩冷到300度以下，再室溫冷卻。退火過程中組織不發生變化，主要消除金屬的內應力。
2.正火
將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃，保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。
正火的主要目的是細化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態的組織。
正火與退火工藝相比，其主要區別是正火的冷卻速度稍快，所以正火熱處理的生產周期短。故退火與正火同樣能達到零件性能要求時，盡可能選用正火。
3.淬火
將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度（45號鋼淬火溫度為840-860℃，碳素工具鋼的淬火溫度為760～780℃），保持一定的時間，然后以適當速度在水（油）中冷卻卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。
淬火與退火、正火處理在工藝上的主要區別是冷卻速度快，目的是為了獲得馬氏體組織。馬氏體組織是鋼經淬火后獲得的不平衡組織，它的硬度高，但塑性、韌性差。馬氏體的硬度隨鋼的含碳量提高而增高。
4.回火
鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度一下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。
淬火后的鋼件一般不能直接使用，必須進行回火后才能使用。因為淬火鋼的硬度高、脆性大，直接使用常發生脆斷。通過回火可以消除或減少內應力、降低脆性，提供韌性；另一方面可以調整淬火鋼的力學性能，達到鋼的使用性能。根據回火溫度的不同，回火可以分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。
a 低溫回火150～250.降低內應力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性。
b 中溫回火350～500.提高彈性、強度。
c 高溫回火500～650.淬火鋼件在高于500℃的回火稱為高溫回火。淬火鋼件經高溫淬火后，具有良好綜合力學性能（既有一定的強度、硬度，又有一定的塑性、韌性）。所以一般中碳鋼和中碳合金鋼常采用淬火后的高溫回火處理。軸類零件應用多。
淬火+高溫回火稱為調質處理。
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