淬火：将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃）,
保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体***的热处理工艺称为淬火。
淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体***。马氏体***是钢经淬火后获得的不平衡***，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而
故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。
整体金属热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
把压力加工形变与热处理效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热外理；对精密复杂模具应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢)，对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理，对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热外理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可能通入渗剂进行化学热处理。
真空渗氮是使用真空炉对钢铁零件进行整体加热、充入少量气体，在低压状态下产生活性氮原子渗入并向钢中扩散而实现硬化的；而离子渗氮是靠晖光放电产生的活性N离子轰击并仅加热钢铁零件表面，发生化学反应生成核化物实现硬化的。
真空渗氮时，将真空炉排气至较高真空度0.133Pa（1×10-3Torr）后，将工件升至，530～560℃，同时送入氨气或NH3 CXHY N2O复合气体，并对各种气体的送入量进行控制，炉压控制在0.667Pa（5Torr），低压状态能加快工件表面的气体交换,活跃的N元素(或N,C)来自化学反应及NH3(或在处理温度500-570℃NH3和CXHY的裂解),保温3～5h后，用炉内惰性气体进行快速冷却。不同的材质，经此处理后可得到渗层深为20～80μm、硬度为600～1500HV的硬化层。工件在加热和冷却过程中，由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致，形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力，即热应力。
渗碳阶段：
1、炉温到达渗碳温度后，记下到温时间，改变渗碳剂滴量，继续保温排气30~45min，取气分析，当炉气CO2体积分数〈0.5%时，即进入渗碳阶段，改变渗剂滴量，关小排气孔，使燃烧火焰长度达100~150mm，燃烧火焰呈亮***，无明亮火星迸出，打开U型压力计，使炉压控制在250~400Pa。将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
2、从外试样孔放入两枚外试样，外试样放入深度一般离炉100~200mm ，外试棒孔应用石棉绳塞紧，以防漏气和散热。
3、每隔15min检查一次炉温、炉压用表校对滴剂滴量。波动范围不得超过规定值的±5滴/min，同时对渗碳气氛进行分析，并严控气氛中的CO2、H2O、O2值。
4、强渗阶段的炉气碳势可以高出所要求表面碳的质量分数值的0.2%~0.4%。