金属工件经过热处理炉锻造加热后，会产生残余内应力，硬度大、塑性差，金属工件经过热处理后可有效降低钢的硬度，提高塑性，降低残余内应力，防止零件加工变形及开裂。金属热处理常用工艺方式主要有：

一、金属工件退火热处理工艺方式：主要是将金属工件在燃气热处理中加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温的过程，经过退火热处理，金属工件可以有效降低钢的硬度， 提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工；细化金属工件晶粒， 均匀钢的性能及为以后的热处理做准备；消除金属工件的热处理残余内应力，防止零件加工后变形及开裂；

（1）退火热处理：将金属工件在退火炉中加热到临界温度，不同金属工件的临界温度不同，加热保温一定时间后，然后随炉缓慢冷却，或埋在沙中冷却。退火可以细化晶粒、均匀组织、降低硬度，充分消除内应力退火，主要适用于含碳量在较低的锻件或铸钢件；

（2）球化退火热处理：主要是将金属工件加热到临界温度以上约20~30℃，经过保温以后，缓慢冷却再出炉空冷。目的是降低金属工件的硬度，改善金属切削加工性，并为以后淬火做好准备，以减少淬火后变形和开裂，球化退火适用于含碳素钢和合金工具钢；

（3）去应力退火热处理：主要是将金属工件加热，保温一定时间，然后缓慢冷却  (一般采用随炉冷却 )，目的是消除金属工件焊接和冷校直时产生的内应力，以防止以后加工和使用过程中发生变形。去应力退火工艺方式主要适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等；

二、正火热处理热处理：将金属工件加热到温度以上约40~60℃，保温一定时间，然后在空气中冷却。主要目的是改善组织结构和切削加工性能，对机械性能要求不高的零件，消除内应力。

三、淬火热处理热处理：主要是将金属工件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油中极速冷却，部分金属在空气中冷却。目的是使金属工件获得较高的硬度和耐磨性，使金属工件在回火以后得到某种特殊性能，如金属工件获得较高的强度、弹性和韧性等；

（1）单液淬火热处理：主要是将金属工件加热到淬火温度，金属工件经过一定时间保温以后，在淬火剂中冷却。单液淬火只适用于形状比较简单、技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。淬火时，对于直径或厚度大于5~8mm的碳素钢件，选用盐水或谁冷却，合金钢件选用油冷却方式。

（2）双液淬火热处理：主要是将金属工件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却，然后移入油中冷却；

（3）火焰表面淬火热处理：用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水想零件表面喷射，火焰表面淬火适用于单件或小批量生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金金属工件，如曲轴、齿轮和导轨等；

四、回火热处理工艺方式：主要是将淬火后的金属工件加热到金属临界温度以下，保温一段时间后，然后在空气或油中冷却。回火热处理是紧接着淬火以后进行的。主要目的是获得所需的金属工件力学性能，在通常情况下，零件淬火后的金属强度和硬度均有很大提高，但塑性和韧性却有明显降低，而零件的实际工作条件要求有良好的强度和韧性。选择适当的回火温度进行回火后，可以获得所需的力学性能，可获得所需的力学性能，稳定金属工件组织，稳定金属工件尺寸，消除热处理残余内应力。

（1）低温回火热处理：将金属工件淬硬的金属工件加热，并在这个温度保温一定时间，然后在空气中冷却，低温回火热处理工艺方式常用于切削工具、量具、模具、滚动  轴承和渗碳零件等，主要目的是消除金属工件因淬火而产生的内应力。

（2）中温回火热处理：主要是将金属工件加热，经保温一段时间冷却下来，一般用于各种弹簧及热冲模等零件，主要目的是使金属工件得到较高的弹性、一定的韧性和硬度；

（3）高温回火热处理：将淬火后的金属工件加热到，经过保温以后冷却，主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件，如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等，主要目的是使金属工件获得较好的综合力学性能，即较高的强度和韧性及足够的硬度、消除金属工件因淬火而产生的内应力。

五、调质热处理工艺方式：主要是将淬火后的金属工件进行高温回火多用于重要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的，主要目的是细化晶粒， 使钢件获得较高韧性和足够 的强度，使其具有良好的综合力学性能。

六、时效热处理工艺方式，主要目的是消除金属工件热处理残余内应，减少零件变形，稳定尺寸

1）人工时效热处理工艺方式：主要是将淬火后的金属工件加热，经过长时间的保温，随后冷却；

（2）自然时效热处理：将铸件放在露天，金属工件放在海水中或长期悬吊或轻轻吊打，要经自然时效的零件，一般需要先进性粗加工；

七、化学热处理：将钢件放到含有某些活性原子的化学介质中， 通过加热、保温、冷却等方法， 使介质中的某些原子渗入到钢件的表层， 从而达到改变钢件表层的化学成分， 使钢件表层具有某种特殊的性能。

（1）金属工件的渗碳热处理：将碳原子渗入金属工件表层，常用于耐磨并受冲击的零件，如；齿轮、轴、轮、活塞销等，目的是使表面具有很高的温度和耐磨性，而中心仍保持高的韧性；

（2）金属工件的渗氮热处理：将将氮原子渗入钢件表层常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件；主要是提高金属工件表层的硬度和耐磨性‘

（3）金属工件的氰化热处理：主要是将碳和氮原子同时渗入到金属工件中，表层适用于低碳钢中碳钢或合金钢等零件，也可适用于高速钢工具，主要目的是提高金属工件表层的硬度和耐磨性；