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热处理工艺一般包含加热、保温、冷却三个进程，有时只有加热和冷却两个进程。这些进程相互衔接，不行间断。加热是热处理的重要工序。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
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类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每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。

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。

提高劳动生产率、降低生产成本，获得的经济效益永远是热处理生产和所有企业追求的目标。实现高生产效率的重要前提是单一品种的批量化生产。在大批量、规模化生产条件下，采用生产过程自动化、质量的在线信息化、工艺参数和质量效果的模拟和自适应控制可限度地提高生产效率，实现无人作业，由此也可以完全消除人为因素，保证产品质量低分散度。缩短生产周期的热处理工艺既能节约能源，也能提高生产效率。提高设备的可靠性、减少故障率，可以减少维修次数、减少时间。在多品种小批量生产方式下采用柔性设备和多用设备生产线也可提高生产效率。

热处理设备是在机械制造过程中对产品质量有重要影响的一个工序，面对新形势，需要认真分析机械工业发展的要求，结合热处理行业自身的发展特点，对企业工作重点作出必要的调整。近年来，我国热处理设备行业取得了一系列可喜的成绩：在质量管理、改造、化程度以及对外开放力度等方面都有了一些不同程度的进展。行业全员劳动生产率也有明显提高，从去年对843家热处理厂、点调研的数据分析来看，比1997年调研的数据大约提高40％左右。感应热处理具有加热速度快、节约能量、不氧化脱碳、不污染环境以及生产效率高等多方面优点，这些优越性为热处理工作者广泛认同，因此近十几年来发展很快。
金属热处理是机械制造中的重要工艺，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
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