金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。
為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。
熱處理一般包括3個部分普通熱處理、表面熱處理、形變熱處理。普通熱處理包括退火、正火、淬火、回火。退火和正火我們俗稱為預先熱處理，淬火和回火我們稱為最終熱處理。退火就是加熱→保溫→緩慢冷卻、得到平衡組織的一種熱處理工藝方法。正火是在加熱保溫后在空氣中冷卻。表面熱處理包括表面淬火和表面化學熱處理。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵特別是模具鋼材的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。就好比H13模具鋼材，我們研究它的熱處理，通過改變不同臨界點時獲得的性能比較，我們可以找出其在哪種熱處理方式上能獲得最好的性能。
1.一分為二
材料不同、設備不同、工藝參數不同，熱處理后的組織和質量也不同。
即使材料牌號、設備、工藝參數都相同，由于化學成分含量上下限、熱處理溫度上下限、保溫時間上下限不同，熱處理后的組織和質量也會不同。
即使化學成分含量上下限、熱處理溫度上下限、保溫時間上下限都相同，由于熱處理前期的冷熱加工的工藝、質量、組織等不同，熱處理后的組織和質量也同樣會不同。
因此，出現問題后，要具體問題具體分析，即要一分為二。
2.兩個圖
Fe-C相圖和C曲線。
Fe-C相圖是跟鋼鐵打交道的必備知識，C曲線是鋼加熱后冷卻的組織轉變圖，這兩個圖是熱處理基礎的基礎。只有把握住了這兩個圖，深入了解這兩個圖，才有可能干熱處理，熱處理才能夠入門。
3.三個過程
即加熱、保溫、冷卻這三個過程。
這三個過程貫穿了所有的熱處理工藝，這三個過程的好壞決定了最后熱處理的質量好壞。這三個過程理解透徹了，熱處理就算入門了。
4.四把火
即退火、正火、淬火、回火。
這四把火是最常規的熱處理，這四把火燒的好壞，一定程度上反映了熱處理水平。如果這四把火燒得好，就是一個熱處理技術員了。
5.五個組織
即奧氏體、滲碳體、馬氏體、貝氏體、珠光體。
深刻理解了這五個組織的特點、組織形態、析出(形成)條件、性能等，熱處理技術水平才能夠得到提高。
6.六大缺陷
六大缺陷即氧化、脫碳、過熱、過燒、變形、開裂。
其中，在工作中最忌諱產生過燒和開裂缺陷，因為這兩個缺陷是無法挽回的缺陷，其他四個也應該盡量避免，雖然能夠彌補，但是明顯增加了工作量和生產成本。
搞熱處理的能夠避免或者減輕這六大缺陷，就是一個合格的熱處理工程師了。
7.七個相變
(1)珠光體轉變為奧氏體(P→A);
(2)奧氏體轉變為珠光體(A→P);
(3)奧氏體轉變為索氏體(A→S);
(4)奧氏體轉變為屈(托)氏體(A→T);
(5)奧氏體轉變為馬氏體(A→M);
(6)奧氏體轉變為貝氏體(A→B);
(7)馬氏體轉變為回火馬氏體(M→回M)。
把握住這七個相變，熱處理就是高水平了。
8.八大工藝
即：退火工藝、正火工藝、淬火工藝、回火工藝、表面淬火工藝、化學熱處理工藝、真空熱處理工藝、特種熱處理工藝(激光、離子氮化、PVD、CVD、離子鍍等)
