工件热处理是指通过加热、保温和冷却等方式，改变材料内部组织结构的过程。它可以使金属材料的强度、硬度和导电性等性能得到改善或提高，也可以消除一些加工过程中产生的内应力以及降低产品的变形程度和质量问题。。
在工业生产中应用非常广泛的一种工艺是淬火与回火的组合工序（通常简称为调质），其目的是为了获得一定强度的钢制零件或在保持较高硬度的基础上具有较高的韧性和塑性的铁基合金制品。“固-液”双态结构的微观组织和力学行为特性一直是学者们研究的重点内容之一,因为“软化”、“脆断”、及各向异性等问题已成为当前钢铁行业亟待解决的难题.

模具钢的热处理操作包括淬火和回火热处理的结合。
首先，需要将钢材加热到临界点以上（一般是AC3或A1），然后迅速冷却下来以获得马氏体组织；接着进行一次高温退化变形热加工以提高韧性并消除内应力；（部分碳含量较高的合金）再进行时效性低温变型变性后可以得到硬度和高耐磨性的表面。（少部分的含钛量或者是铬的的先进高速不锈钢或者铁基铝合金复合材料等）。

金属材料热处理是指将金属材料在一定温度范围内加热、保温、冷却，以改变其内部组织结构和性能的工艺过程。常见的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火等。
1.退火：退火是将金属材料加热到一定温度，保持一段时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火可以降低金属材料的硬度和强度，减少内应力，防止变形和开裂，同时还能提高材料的塑性和韧性。
2.正火：正火是将金属材料加热到比退火温度高一些的温度，保持一段时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。正火可以获得更高的硬度和强度，提高材料的塑性和韧性，改善材料的冷脆性。
3.淬火：淬火是将金属材料加热到一定温度，然后快速冷却的热处理工艺。淬火可以使金属材料表面硬度增加、内部组织变得更细腻，同时还能提高材料的耐磨性和性。
4.回火：回火是将金属材料加热到比淬火温度低一些的温度，保持一段时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。回火可以减少金属材料的内应力、降低硬度和强度，提高材料的韧性和塑性，同时还能改善材料的冷脆性和性。
热处理工艺的选择应根据金属材料的性能要求和实际应用条件来确定。热处理后的金属材料可以进一步进行表面处理，以获得更好的表面效果和性能。