金屬材料熱處理是機械設備中的主要加工工藝之一，與其它制作工藝對比，熱處理一般不更改產品的形態和總體的成分，反而是根據轉變產品工件里面的顯微鏡機構，或轉變產品工件表面的成分，授予或改進產品工件的應用性能。其優點是改進產品工件的內部品質，而這一般并不是人眼可以見到的。

　　為使金屬材料產品工件具備所必須的結構力學性能、物理學性能和有機化學性能，除有效采用原料和各種各樣成型加工工藝外，熱處理工藝通常是不可缺少的。鋼鐵是機械工程中使用最廣泛的原材料，鋼材顯微鏡機構繁雜，可以根據熱處理給予操縱，因此鋼材的熱處理是金屬材料熱處理的具體內容。此外，鋁、銅、鎂、鈦等以及鋁合金也可以根據熱處理更改其結構力學、物理學和有機化學性能，以得到不一樣的應用性能。

　　熱處理加工工藝一般包含加熱、隔熱保溫、制冷三個全過程，有時候僅有加熱和制冷兩種全過程。這種全過程相互之間對接，不能中斷。加熱是熱處理的主要工藝流程之一。

　　金屬材料熱處理的加熱方式許多，最開始是選用木碳和煤做為熱原，近而使用液態和化石燃料。電的使用使加熱易于控制，且無空氣污染。運用這種熱原可以立即加熱，還可以根據熔化的鹽或金，以致波動顆粒開展間接性加熱。金屬材料加熱時，產品工件曝露在空氣中，經常產生空氣氧化、滲碳(即鋼材零件表面碳成分減少)，這針對熱處理后零件的表面性能有很不良的危害。因此金屬材料通常應在可控制氛圍或維護氛圍中、熔化鹽中合真空泵中加熱，也可以用建筑涂料或包裝方式開展維護加熱。加熱溫度是熱處理加工工藝的主要技術主要參數之一，挑選和操縱加熱溫度，是確保熱處理品質的首要問題。加熱溫度隨被加工處理的金屬和熱處理的目標不一樣而異，但一般全是加熱到改變溫度以上，以得到持續高溫機構。

　　此外變化必須一定的時長，因而當金屬材料產品工件表面做到規定的加熱溫度時，還須在這里溫度維持一定時長，使里外溫度一致，使顯微鏡機構變化徹底，這段時間稱之為隔熱保溫時長。選用較高能相對密度加熱和表面熱處理時，加熱速率很快，一般就并沒有隔熱保溫時長，而有機化學熱處理的保溫時長通常較長。

　　制冷也是熱處理加工工藝操作過程中不可缺少的流程，制冷方式因加工工藝不一樣而不同，主要是操縱制冷速率。一般淬火的制冷速度比較慢，淬火的散熱效率較快，熱處理的散熱效率更快。但還因鋼材牌號不一樣而有不同的規定，例如空軟鋼就可以用淬火一樣的散熱速率開展淬硬層。