对于力学性能要求较高的零件经过粗加工、半精加工后还需进行热处理以提高其性能。各种钢一般进行淬火、回火处理,部分铝合金、铜合金进行时效强化处理,可以获得所需要的力学性能。
　
　　(1)淬火　淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一定的时间使钢获得均匀的奥氏体,然后在水、油等介质中快速冷却,使奥氏体转变为马氏体组织而得到硬化的操作。
　
　　马氏体是过饱和固溶体,它的强度、硬度很高,但很脆;奥氏体转变为马氏体时体积要影胀,产生很大的组织应力,再加上快冷引起的热应力,所以淬火后有很大的内应力,致使淬火时产生变形,甚至开裂,含碳量越高,变形、开裂的倾向越大,由于上述原因,淬火后必须立即回火。
　
　　淬火时奥氏体未全部转变为马氏体,尚有少量未转变的残余奥氏体;一般含碳量越高,含合金元素量越多的钢,奥氏体转变为马氏体的终了温度越低,淬火后残余奥氏体量越多,使淬火后硬度降低。残余奥氏体也是不稳定的组织,回火时残余奥氏体也发生转变,使残余奥氏体转变为回火马氏体。
　
　　淬火后残余奥氏体量多的钢,淬火时组织应力小,因而变形也小,这类钢对某些精密抛光机加工零件是很重要的,如精密丝杠采用变形小的钢,减少淬火变形,可以达到较高的精度。淬火时在油中冷却,冷却速度较慢,热应力相对较小,故变形开裂倾向就小,合金钢的粹透性***,一般采用油淬,所以合金钢淬火后变形小。
　
　　(2)回火　回火是将淬火的零件再加热到低于奥氏体转变的临界温度,经保温一定时间后,冷却到室温。回火后钢的强度、硬度下降,而塑性、韧性提高。回火温度越高,强度、硬度下降得越显著,而塑性、韧性越***。所以经不同的温度回火,可得到不同的组织和性能。
　
　　低温回火得到回火马氏体,硬度高;中温回火得到回火托氏体、高温回火得到回火索氏体,其硬度较低。由于回火托氏体、回火索氏体组织中渗碳体呈颗粒状,与未淬火得到的片层状的托氏体、索氏体组织相比,其力学性能更***。淬火经高温回火后提高了钢的综合力学性能，帮称这种子处理为调质处理。