熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。

加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，較早是采用木炭和煤作為熱源，進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱。

金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。

固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。

時效處理：在強化相析出的溫度加熱并保溫，使強化相沉淀析出，得以硬化，提高強度。

淬火：將鋼奧氏體化后以適當?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。

回火：將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。

由于真空熱處理加熱具有脫氣、脫脂、除銹的功能，溶解在金屬中的氣體容易排出，所以真空退火后的零件表面干凈光亮。真空退火時，壓力加工產(chǎn)生的變形晶粒得到恢復，同時形成新的晶粒，使顯微組織均勻細化，從而改變材料的力學性能。真空退火后，材料表面無潤滑劑痕跡，表面干燥?？芍苯与婂?，無需酸洗或噴砂，縮短工藝流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。難熔金屬的退火。鉬、鎢、鉭、鈷、釩、鈷等金屬熔點高，易氧化，易被耐火材料污染，加工時強度和硬度高。底板、坩堝、爐罐等耐熱鋼構件每使用一段時間，吊起敲擊，清除其氧化皮。如果其中含有氫、氧、氮等氣體，材料的延展性就會變差。為了將它們變成型材，它們必須在真空退火后軟化，然后進行壓制加工。