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热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。加热是热处理的重要工序之一。
金属热处理的加热方法很多，早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

热处理是机械加工行业一个重要组成部分，其加工方式在业内主要有两种不同类型、不同规模的生产形式，一种是单件小批量的订单式生产，另一种是多批次多批量模式。近几年随着机械行业的发展，热处理加工业也得到迅速发展，但其中技术水准及管理方式形成不了规范，得不到良好的经济效益和社会效益。作为企业要发展，提高经济效益，就必须在提高品质、降低成本前提下广义地分析热处理生产中可能存在的问题，且要早期针对可能发生的问题提出解决对策，通过精益管理，优化工艺和流程，使操作标准化、工艺规范化，毕竟热处理品质是制造出来而不是检验出来的，赢得更多客户的信任，更多订单量才能更好地降低热处理生产成本。

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。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，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

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。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用广的金属，而且钢铁显微组织也为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。