热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，从而获得所需要性能的一种工艺。热处理是一种重要的加工工艺，在机械制造业已被广泛应用。据初步统计，在机床制造中约60-70%的零件要经过热处理，在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达70-80%，至于模具、滚动轴承则要100%经过热处理。总之，重要的零件都要经过适当的热处理才能使用。为简明表示热处理的基本工艺过程，通常用温度—时间坐标绘出热处理工艺曲线，如图5-1所示。

热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。热处理只适用于固态下发生相变的材料，不发生固态相变的材料不能用热处理来强化。                                     

描述热处理时钢中组织转变的规律称为热处理原理。根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称为热处理工艺。根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同，将热处理工艺分类如下：

⑴ 普通热处理：退火、正火、淬火和回火。

⑵ 表面热处理：表面淬火、化学热处理。

⑶ 其他热处理：真空热处理、形变热处理、控制气氛热处理、激光热处理等。

根据在零件生产过程中所处的位置和作用不同，又可将热处理分为预备热处理与最终热处理。预备热处理是指为随后的加工（冷拔、冲压、切削）或进一步热处理做准备的热处理。而最终热处理是指赋予工件所要求的使用性能的热处理。                           

由于实际加热或冷却时，有过冷或过热现象，因此，将钢在加热时的实际转变温度分别用Ac1、Ac3、Accm表示，冷却时的实际转变温度分别用A’1、A’3、A’cm表示，如图5-2所示。（在铁碳合金相图中，PSK线、GS线、ES线分别用A1、A3、Acm表示）。由于加热冷却速度直接影响转变温度，因此一般手册中的数据是以30-50℃/h的速度加热或冷却时测得的。