热处理分三步先加热再保温冷却。四种方法有退火、正火、淬火、回火。退火是加热到临界点以上然后缓慢冷却，正火是加热到临界点以上空冷，淬火要快速冷却到临界点以下，回火是加热到临界点以下慢冷。

退火正火淬火回火是热处理的基础方法。退火能消除材料内应力，比如钢材退火后强度提升20-30%。正火细化晶粒，比退火冷却快所以晶粒更细，硬度提高15%。淬火要快冷才能让碳化物在晶界析出，比如45钢淬火后硬度从200HB到60HRC。回火分低温中高温，低温回火保持硬度，中高温回火增加韧性。比如淬火钢低温回火后硬度降5%韧性升3倍。数据来自《材料科学基础》和《机械加工手册》。