金属热处理是一种通过改变金属的温度、组成和结构来改变其性能的技术。常见的金属热处理操作包括：退火、正火、淬火、回火等。退火是将金属加热到一定温度，然后缓慢冷却，以改善其组织和性能；正火是将金属加热到比退火更高的温度，然后迅速冷却，以获得更细的晶粒和更高的强度；淬火是将金属加热到比正火更高的温度，然后迅速冷却，以获得更高的硬度；回火是将淬火后的金属加热到一定温度，然后缓慢冷却，以改善其韧性和延展性。
化学热处理是一种通过加热金属材料，并加入特定的化学品来改变其表面或内部组织结构的工艺。它包括渗碳、氮化等几种不同的方法。在渗透过程中，将需要处理的工件放入密封的炉子中，然后通入高温气体和液体燃料进行燃烧，产生含有活性成分的气体，使铁元素转化为氧化物进入表层形成一层黑色硬质保护膜——即我们常说的“淬火”。这种过程可以使材料的硬度得到显著提高，从而提高耐磨性和性等特点。
真空热处理是一种在低气压或接近零气的环境下进行的金属材料加热、保温和冷却的操作。这种技术可以有效地防止氧化，减少气体对工件的污染并保持其原有的金相组织与机械性能,从而获得表面光洁的零件和高纯度的材质净化物件.具体操作步骤如下：首先将需要处理的物品放入炉膛中；然后通过加温装置使物体达到需要的温度;接着进行真空气氛保护下的急速降温过程即淬火(时效)；经退火热处理后即可取出使用（如图所示）。