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.

模具热处理是指对模具材料进行热处理，以改变其组织结构和性能，从而提高模具的硬度、耐磨性、韧性和寿命。模具热处理是模具制造过程中的重要环节，可以有效提高模具的使用性能和寿命。模具热处理通常包括退火、正火、淬火、回火等工艺。退火是将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间后随炉温或在土灰、石英砂中缓慢冷却的操作过程。正火是将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间后空冷的操作过程。淬火是将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间后立即放入冷却介质中冷却的操作过程。回火是将淬火后的钢件重新加热到低于淬火温度的温度，保温一定时间后空冷的操作过程。

焊接热处理是一种通过加热、保温和冷却来改变金属材料组织和性能的过程。它广泛应用于工业生产中，包括汽车制造、航空航天以及能源领域等许多行业中的重要部件的加工和处理过程之中。
在高温下进行的退火工艺可以改善材料的机械性质并消除残余应力；淬火热处理的目的是为了获得马氏体组织和其他高硬度的相态以提升工具或零件的使用寿命或者提高耐磨性等等目的而进行的一种操作流程；回火的温度范围为500-620℃之间,不同的硬度要求可以通过调整其后的几次（一般三次）回火完成......此外还有渗碳及化提纯等多种形式的冶金反应手段.这些方法共同构成了现代钢铁质量保障的内容.。