热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性.按照热处理不同的目的,热处理工艺可分为两大类：预备热处理和zui终热处理.
1 ．预备热处理 
预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为zui终热处理准备良好的金相组织.其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等.
（ 1 ）退火和正火 退火和正火用于经过热加工的毛坯.含碳量大于 0.5% 的碳钢和合金钢,为降低其硬度易于切削,常采用退火处理；含碳量低于 0.5 % 的碳钢和合金钢,为避免其硬度过低切削时粘刀,而采用正火处理.退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织,为以后的热处理作准备.退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行.
（ 2 ）时效处理 时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力.
为避免过多运输工作量,对于一般精度的零件,在精加工前安排一次时效处理即可.但精度要求较高的零件（如座标镗床的箱体等）,应安排两次或数次时效处理工序.简单零件一般可不进行时效处理.
除铸件外,对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠）,为消除加工中产生的内应力,稳定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理.有些轴类零件加工,在校直工序后也要安排时效处理.
（ 3 ）调质 调质即是在淬火后进行高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备,因此调质也可作为预备热处理.
由于调质后零件的综合力学性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为zui终热处理工序.
2 ．zui终热处理 
zui终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能.
（ 1 ）淬火 淬火有表面淬火和整体淬火.其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广,而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好,而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点.为提高表面淬火零件的机械性能,常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理.其一般工艺路线为：下料——锻造——正火（退火）——粗加工——调质——半精加工——表面淬火——精加工.
（ 2 ）渗碳淬火 渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢,先提高零件表层的含碳量,经淬火后使表层获得高的硬度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性.渗碳分整体渗碳和局部渗碳.局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）.由于渗碳淬火变形大,且渗碳深度一般在 0.2mm 之间,所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间.其工艺路线一般为：下料—锻造—正火—粗、半精加工—渗碳淬火—精加工.
当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后,切除多余的渗碳层的工艺方案时,切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后,淬火前进行.
（ 3 ）渗氮处理 渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法.渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性.由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄（一般不超过 0.0.7mm ）,渗氮工序应尽量靠后安排,为减小渗氮时的变形,在切削后一般需进行消除应力的高温回火.