熱處理加工是一種金屬加工工藝，其主要過程是將材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，來控制其性能。

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這種工藝在金屬材料生產(chǎn)和機(jī)械制造過程中起著重要的作用。
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過程。這些過程互相銜接，不可間斷。
加熱是熱處理的重要工序之一，金屬熱處理的加熱方法很多，如采用木炭和煤作為熱源，應(yīng)用液體和氣體燃料，以及利用電進(jìn)行加熱等。
熱處理的主要作用有兩個(gè)方面：改善工藝性能和改善材料或工件的使用性能。
例如，在機(jī)械加工之前常需進(jìn)行退火處理，以調(diào)整硬度，改善冷加工性能；對于高碳鋼工具來說，為了改善其機(jī)加工性能，往往要進(jìn)行正火和球化退火處理；對于某些存在較嚴(yán)重成分偏析的鑄錠，在熱加工之前還需進(jìn)行均勻化退火。
此外，正確的熱處理工藝可以顯著提高工件的使用壽命，如齒輪經(jīng)過熱處理后，其使用壽命可以比不經(jīng)熱處理的齒輪成幾倍或幾十倍地提高。