退火、正火、淬火、回火、表面热解决及形变热解决等都是罕见的热解决工艺。
下图包括了钢的四种最罕见热解决工艺，俗称“四把火”。
退火annealing将金属慢慢加热到肯定温度，维持充沛功夫，尔后以恰当速度冷却(常常是慢慢冷却，有意是遏制冷却)的一种金属热解决工艺。目标是使颠末锻造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改革塑性和韧性，使化学成份平均化，去除剩余应力，或得到预期的物理机能。退火工艺随目标之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、平均化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及安稳化退火、磁场退火等等。
退火的一个最首要工艺参数是最高加热温度（退火温度），大广泛合金的退火加热温度的筛选因此该合金系的相图为底子的,如碳素钢以铁碳均衡图为底子。各式钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度，视详细退火目标的不同而在各该钢种的Ac3以上、Ac1以上或下列的某一温度。各式非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度下列、固溶度线温度以上或下列的某一温度。
1.重结晶退火
运用于均衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)产生的合金。其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或之内的某一温度。加热和冷却都是慢慢的。合金于加热和冷却流程中各产生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。这类退火办法，相当普四处运用于钢。钢的重结晶退火工艺是:慢慢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢或过共析钢）以上30～50℃，维持适那功夫，尔后慢慢冷却下来。颠末加热流程中产生的珠光体（也许尚有先共析的铁素体或渗碳体）转换成奥氏体（第一回相变重结晶）以及冷却流程中产生的与此相悖的第二回相变重结晶，孕育晶粒较细、片层较厚、布局平均的珠光体(也许尚有先共析铁素体或渗碳体)。退火温度在Ac3以上（亚共析钢）使钢产生完整的重结晶者，称为完整退火，退火温度在Ac1与Ac3之间(亚共析钢)或Ac1与Acm之间（过共析钢）,使钢产生部份的重结晶者,称为不完整退火。前者首要用于亚共析钢的铸件、锻轧件、焊件，以消除布局毛病（如魏氏布局、带状布局等），使布局变细和变平均，以提升钢件的塑性和韧性。后者首要用于中碳和高碳钢及低合金机关钢的锻轧件。此种锻、轧件若锻、轧后的冷却速度较大时，孕育的珠光体较细、硬度较高；若停锻、停轧温渡太低，钢件中尚有大的内应力。此时可用不完整退火取代完整退火，使珠光体产生重结晶,晶粒变细，同时也低落硬度，消除内应力,改革被切削性。别的,退火温度在Ac1与Acm之间的过共析钢球化退火,也是不完整退火。重结晶退火也用于非铁合金，比如钛合金于加热和冷却时产生同素异构转换，低温为α相(密排六方机关)，高温为β相（体心立方机关），个中央是“α＋β”两相区，即相变温度区间。为了得到亲近均衡的室温安稳布局和细化晶粒，也举办重结晶退火，即慢慢加热到高于相变温度区间未几的温度，保温适那功夫，使合金转换成β相的藐小晶粒；尔后慢慢冷却下来，使β相再转换成α相或α＋β两相的藐小晶粒。
2.等温退火
运用于钢和某些非铁合金如钛合金的一种遏制冷却的退火办法。对钢来讲，是慢慢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢和过共析钢）以上未几的温度，保温一段功夫,使钢奥氏体化,尔后飞快移入温度在A1下列未几的另一炉内，等温维持直到奥氏体全体转换成片层状珠光体（亚共析钢尚有先共析铁素体；过共析钢尚有先共析渗碳体）为止，结尾以搪塞速度冷却下来(常常是出炉在空气中冷却)。等温维持的大概温度范畴在所解决钢种的等温转换图上A1至珠光体转换鼻尖温度这一区间之内(见过冷奥氏体转换图)；详细温度和功夫，首要依据退火后所请求的硬度来肯定。等温温度不行太低或太高，太低则退火后硬度偏高；太高则等温维持功夫需求拉长。钢的等温退火的目标，与重结晶退火基事实同,但工艺职掌和所需配置都对照繁杂,因此常常主若是运用于过冷奥氏体在珠光体型相变温度区间转换相当慢慢的合金钢。后者若采取重结晶退火办法，通常需求数十小时，很不经济；采取等温退火则能大大收缩临盆周期，并能使周全工件得到更为平均的布局和机能。等温退火也可在钢的热加工的不同阶段来用。比如,若让空冷淬硬性合金钢由高温空冷到室温时，留心部转换成马氏体之时，在已产生了马氏体相变的外层就会呈现裂纹;若将该类钢的热钢锭或钢坯在冷却流程中放入℃左右的等温炉内，维持等温直到珠光体相变终了后，再出炉空冷，则可免生裂纹。含β相安稳化元素较高的钛合金，其β相相当安稳，简单被过冷。过冷的β相，其等温转改动力学弧线与钢的过冷奥氏体等温转换图宛如。为了收缩重结晶退火的临盆周期并得到更细、更平均的布局，亦可采取等温退火。
3.平均化退火
亦称分散退火。运用于钢及非铁合金（如锡青铜、硅青铜、白铜、镁合金等）的铸锭或铸件的一种退火办法。将铸锭或铸件加热到各该合金的固相线温度下列的某一较高温度,万古间保温,尔后慢慢冷却下来。平均化退火是使合金中的元素产生固态分散，来减弱化学成份不平均性（偏析），主若是减弱晶粒标准内的化学成份不平均性（晶内偏析或称枝晶偏析）。平均化退火温度因此如许之高，是为了加快合金元素分散，尽或者收缩保温功夫。合金钢的平均化退火温度远高于Ac3，常常是～℃。非铁合金锭举办平均化退火的温度寻常是“0.95×固相线温度(K)”,平均化退火因加热温度高，保温功夫长，因此热能损耗量大。
4.球化退火
只运用于钢的一种退火办法。将钢加热到稍低于或稍高于Ac1的温度也许使温度在A1高低周期变换，尔后缓冷下来。目标在于使珠光体内的片状渗碳体以及先共析渗碳体都变成球粒状，平均散布于铁素体基体中(这类布局称为球化珠光体)。具备这类布局的中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变才力大。对器材钢来讲，这类布局是淬火前最佳的原始布局。
球化退火的详细工艺有：①寻常（缓冷）球化退火，缓冷合用于广泛钢种，尤为是装炉量大时，职掌对照便利，但临盆周期长；②等温球化退火，合用于广泛钢种，稀奇是难于球化的钢以及球化原料请求高的钢（如转动轴承钢）；其临盆周期比寻常球化退火短，不过需求有能够遏制共析转换前冷却速度的炉子；③周期球化退火，合用于原始布局为片层状珠光体布局的钢，其临盆周期也比寻常球化退火短，不过在配置装炉量大的前提下，很难按遏制请求变换温度，故在临盆中未宽广采取；④低温球化退火，合用于颠末冷形变加工的钢以及淬火强硬过的钢（后者常常称为高温软化回火）；⑤形变球化退火，形变加工对球化有加快影响,将形变加工与球化连系起来,可收缩球化功夫。它合用于冷、热形变成形的钢件和钢材（如带材）。
5.再结晶退火
是运用于颠末冷变形加工的金属及合金的一种退火办法。目标为使金属内部布局变成藐小的等轴晶粒，消除形变强硬，复原金属或合金的塑性和形变才力（回答和再结晶）。若欲维持金属或合金表面光明，则可在可控氛围的炉中或真空炉中举办再结晶退火。去除应力退火铸、锻、焊件在冷却时由于各部位冷却速度不同而孕育内应力，金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工流程中也孕育内应力。若内应力较大而未实时给以去除，常致使工件变形乃至孕育裂纹。去除应力退火是将工件慢慢加热到较低温度（比如，灰口铸铁是～℃，钢是～℃），保温一段功夫,使金属内部产生弛豫，尔后缓冷下来。应当指出,去除应力退火并不能将内应力完整去除，而不过部份去除，进而消除它的无益影响。
尚有一些专用退火办法，如不锈耐酸钢安稳化退火；软磁合金磁场退火；硅钢片氢气退火；可锻铸铁可锻化退火等。
正火normalizing将工件加热到合适温度，保温一段功夫后从炉中掏出在空气中冷却的金属热解决工艺。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，于是正火布局要比退火布局更细一些，其板滞机能也有所提升。其它，正火炉外冷却不占用配置，临盆率较高，于是临盆中尽或者采取正火来取代退火。
正火的首要运用范畴有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可做为切削加工的预解决。②用于中碳钢，可取代调质解决做为结尾热解决，也可做为用感触加热办法举办表面淬火前的准备解决。③用于器材钢、轴承钢、渗碳钢等，能够消降或统制网状碳化物的孕育，进而得到球化退火所需的优越布局。④用于铸钢件，能够细化铸态布局，改革切削加工机能。⑤用于大型锻件，可做为结尾热解决，进而避免淬火时较大的开裂偏向。⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提升，如用于建造汽车、拖沓机、柴油机的曲轴、连杆等严重零件。
淬火quenching钢的淬火是将钢加热莅临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段功夫，使之全体或部份奥氏体化，尔后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms下列（或Ms临近等温）举办马氏体（或贝氏体）转换的热解决工艺。
常常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶解决或带有快捷冷却流程的热解决工艺称为淬火。
淬火的目标是使过冷奥氏体举办马氏体或贝氏体转换，得到马氏体或贝氏体布局，尔后协助以不同温度的回火，以大幅提升钢的强度、硬度、耐磨性、疲乏强度以及韧性等，进而餍足各式板滞零件和器材的不同哄骗请求。也能够颠末淬火餍足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特别的物理、化学机能。
淬火能使钢加强的根根源因是相变，即奥氏体布局颠末相变而成为马氏体布局（或贝氏体布局）。
回火Tempering又称配火。金属热解决工艺的一种。将颠末淬火的工件从头加热到低于下临界温度的合适温度，保温一段功夫后在空气或水、油等介质中冷却的金属热解决。或将淬火后的合金工件加热到合适温度，保温几许功夫，尔后慢慢或快捷冷却。寻常用以减低或消除淬火钢件中的内应力，或低落其硬度和强度，以提升其延性或韧性。依据不同的请求可采取低温回火、中温回火或高温回火。常常跟着回火温度的抬高，硬度和强度低落，延性或韧性慢慢增高。
钢铁工件在淬火后具备下列特征：①得到了马氏体、贝氏体、剩余奥氏体等不均衡（即不安稳）布局。②存在较大内应力。③力学机能不能餍足请求。于是，钢铁工件淬火后寻常都要颠末回火。
回火的影响：①提升布局安稳性，使工件在哄骗流程中不再产生布局转换，进而使工件多少尺寸和机能维持安稳。②消除内应力，以便改革工件的哄骗机能并安稳工件多少尺寸。③调换钢铁的力学机能以餍足哄骗请求。
回火之因此具备这些影响，是由于温度抬高时，原子运动才力坚固，钢铁中的铁、碳和其余合金元素的原子能够较快地举办分散，实行原子的从头胪列组合，进而使不安稳的不均衡布局慢慢转换成安稳的均衡布局。内应力的消除还与温度抬高时金属强度低落相关。寻常钢铁回火时，硬度和强度下落，塑性提升。回火温度越高，这些力学机能的变换越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某一温度范畴回火时，会析出一些颗粒藐小的金属化合物，使强度和硬度高涨。这类形势称为二次强硬。
回火的请求：用处不同的工件应在不同温度下回火，以餍足哄骗中的请求。①刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件常常在℃下列举办低温回火。低温回火后硬度变换不大，内应力减小，韧性稍有提升。②弹簧在～℃下中温回火，可得到较高的弹性和须要的韧性。③中碳机关钢制做的零件常常在～℃举办高温回火，以得到恰当的强度与韧性的优越协助。淬火加高温回火的热解决工艺总称为调质。
钢在℃左右回火时，常使其脆性增大，这类形势称为第一类回火脆性。寻常不该在这个温度区间回火。某些中碳合金机关钢在高温回火后，假使慢慢冷至室温，也易于变脆。这类形势称为第二类回火脆性。在钢中插手钼，或回火时在油或水中冷却，均能够避免第二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢从头加热至正本的回火温度，就能够消除这类脆性。
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