1.退火，操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。目的：降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；消除冷、热加工所产生的内应力。 应用要点：适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料，一般在毛坯状态进行退火 。
2.正火，操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。 目的：降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；消除冷、热加工所产生的内应力。 应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。
3.淬火，操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。 目的：淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。 应用要点：一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
4.回火，操作方法：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。 目的：降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能；稳定工件尺寸。 应用要点：保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火；一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。
将钢件放入渗碳介质中，加热至900～950度并保温，使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。 目的：提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍然保持韧性状态。 应用要点：用于含碳量为0．15％～0．25％的低碳钢和低合金钢制件，一般渗碳层深度为0．5～2．5mm；渗碳后必须进行淬火，使表面得到马氏体，才能实现渗碳的目的。 氮化 操作方法：利用在600度时氨气分解出来的活性氮原子，使钢件表面被氮饱和，形成氮化层。 目的：提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。 应用要点：多用于含有铝、铬、钼等合金元素的中碳合金结构钢，以及碳钢和铸铁，一般氮化层深度为0．025～0．8mm． 氮碳共渗 操作方法：向钢件表面同时渗碳和渗氮。 目的：提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。 应用要点：多用于低碳钢、低合金结构钢以及工具钢制件，一般氮化层深0．02～3mm；2．氮化后还要淬火和低温回火。
热处理比较重要，热处理是钢在固态下加热到预定的温度，保持一定的时间，然后以某种冷却方式冷却下来的一种加工工艺。其工艺过程是：加热→保温→冷却。金属热处理的目的就是使金属材料、制品的局部或整体的性能得到改善；热处理工艺方法，就是将金属加热到预定温度保温一定时间然后进行冷却的过程。
对于钢铁的加热来说，“温度”是第一重要的，也是最为敏感的，温度的准确度确定是热处理的第一步。“加热时间”的长短与不同的钢种、炉型、装炉等有关。有些人对此不是十分重要，往往仅从温度上衡量，但是其他力学性能上往往存在潜在的不合格因素，只有使用了以后才能知道热处理质量的好坏。“速度”在热处理工艺过程中是最难掌握且十分重要的一个环节，这个技能的掌握需要较长时间的实际训练合摸索，而且较好的理论基础作为支持，才能得到提高。
