“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的金屬熱處理工藝。為了獲得特定的強(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來(lái)的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過(guò)飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長(zhǎng)時(shí)間，以上升合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時(shí)效處理。

       把壓力加工形變與熱處理緊密的結(jié)合起來(lái)進(jìn)行，使工件獲得很好的強(qiáng)度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負(fù)壓氣氛或真空中進(jìn)行的熱處理稱為真空熱處理，它不但能使工件不氧化，不脫碳，保持處理后工件表面光潔，上升工件的性能，還可以通入滲劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。

       表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過(guò)多的熱量傳入工件里面，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時(shí)或瞬時(shí)到了高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應(yīng)電流、激光和電子束等。

       化學(xué)熱處理是通過(guò)改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。它與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成分?；瘜W(xué)熱處理是將工件放在含碳、氮或其他合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長(zhǎng)時(shí)間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時(shí)還要進(jìn)行其他熱處理工藝如淬火及回火?；瘜W(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。

       金屬熱處理是機(jī)械部件和工模具制造過(guò)程中的重要工序之一。大體來(lái)說(shuō)，金屬熱處理工藝可以保障和上升工件的各個(gè)性能 ，如耐磨、耐腐蝕等。還可以完善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài)，以利于進(jìn)行各個(gè)冷、熱加工。

       例如白口鑄鐵經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，上升塑性；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命很久；另外，價(jià)廉的碳鋼通過(guò)滲入某些合金元素就具有某些價(jià)昂的合金鋼性能，可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼；工模具則基本都需要經(jīng)過(guò)熱處理方可使用。

       隨著激光和等離子技術(shù)的日益成熟，利用這兩種技術(shù)，并在普通鋼工件表面涂敷一層其他耐磨、耐蝕或耐熱涂層，以改變?cè)ぜ砻嫘阅?，這種新技術(shù)稱為表面改性。