表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、***和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。为了达到淬火的目的，通常必须加速零件在高温段内的冷却速度，并使之超过钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体***。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能 ，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的***和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。
1.退火
把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温．退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。
a，将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降低钢的
硬度，消除钢中不均匀***和内应力．
b，把钢加热到７５０度，保温一段时间，缓慢冷却至５００度下，后在空气中冷却叫球
化退火．目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢．
c，去应力退火又叫低温退火，把钢加热到５００～６００度，保温一段时间，随炉缓冷到
３００度以下，再室温冷却．退火过程中***不发生变化，主要消除金属的内应力
淬火：将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃）,
保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体***的热处理工艺称为淬火。
淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体***。马氏体***是钢经淬火后获得的不平衡***，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而
故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。
固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体，便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相，同时消除由于冷热加工产生的应力，使合金发生再结晶。其次，固溶处理是为了获得适宜的晶粒度，以保证合金高温抗蠕变性能。金属零件进行真空热处理均在密闭的真空炉内进行，严格的真空密封众所周知。固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间，主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择，以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。对于长期高温使用的合金，要求有较好的高温持久和蠕变性能，应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度；对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金，可采用较低的固溶温度，保证较小的晶粒度。高温固溶处理时，各种析出相都逐步溶解，同时晶粒长大；低温固溶处理时，不仅有主要强化相的溶解，而且可能有某些相的析出。对于过饱和度低的合金，通常选择较快的冷却速度；对于过饱和度高的合金，通常为空气中冷却。