金属材料热处理加工工艺大致可分成总体热处理、表层热处理和有机化学热处理三大类。依据加温物质、加温温度和制冷方式 的不一样，每一大类又可区别为多个不一样的热处理加工工艺。同一种金属材料选用不一样的金属热处理加工工艺，可得到不一样的机构，进而具备不一样的特性。钢铁是工业生产上运用较广的金属材料，并且钢材显微镜机构也更为繁杂，因而钢材热处理加工工艺类型多种多样。
总体热处理
是对工件总体加温，随后以适度的速率制冷，以更改其总体物理性能的金属材料热处理加工工艺。钢材总体热处理大概有淬火、淬火、淬火和回火四种基本上加工工艺。淬火、淬火、淬火、回火是总体热处理中的“四把火”，在其中的淬火与回火密切相关，经常相互配合应用，缺一不可。
淬火是将工件加温到适度温度，依据原材料和工件规格选用不一样的隔热保温時间，随后开展迟缓制冷，目地是使金属材料內部机构做到或贴近平衡状态，得到优良的使用性能和性能指标，或是为进一步淬火作机构提前准备。
淬火是将工件加温到适合的温度后在空气中制冷，淬火的实际效果同淬火类似，仅仅获得的机构更准，常见于改进低碳材料的加工性，也有时候用以对一些规定不太高的零件做为最后金属热处理。
淬火是将工件加温隔热保温后，在水、油或其他碳酸盐、有机化学溶液等淬冷物质中迅速制冷。淬火后铸铁件发硬，但与此同时变脆。
回火：为了更好地减少铸铁件的脆性，将淬火后的铸铁件在高过室内温度而小于650℃的某一适度温度开展长期的隔热保温，再开展制冷。
“四把火”伴随着加温温度和制冷方法的不一样，又演化出不一样的热处理加工工艺 。为了更好地得到一定的抗压强度和延展性，把淬火和高溫回火融合起來的加工工艺，称之为热处理。一些铝合金淬火产生饱合离子晶体后，将其放置室内温度或稍高的适度温度下维持长时间，以提升 铝合金的强度、抗压强度或电荷带磁等。那样的热处理加工工艺称之为调质处理。
把工作压力生产加工变形与热处理合理而密切地融合起來开展，使工件得到非常好的抗压强度、延展性相互配合的方式 称之为变形热处理；在负压力氛围或真空泵中开展的热处理称之为真空泵热处理，它不但能使工件不空气氧化，不渗碳，维持解决后工件表面光洁，提升 工件的特性，还能够通入渗剂开展有机化学热处理。
