金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺方法。金属热处理可以提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料、延长零件使用寿命。金属热处理也可以消除材料残余应力，改善金属的切削加工性能。金属热处理在冶金学、机械制造、航空航天、汽车、电子等领域有广泛的应用。

金属热处理的基本工艺因素有加热温度、保温时间和冷却方式。加热温度决定了金属材料的相变或组织转变，保温时间决定了相变或组织转变的程度，冷却方式决定了最终得到的组织和性能。根据不同的目的和要求，金属热处理可以分为以下几种类型：

退火：退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。退火的目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。退火有多种类型，如完全退火、球化退火、正火退火、应力消除退火等。
正火：正火是将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。正火可以提高钢材或钢件的韧性和塑性，改善其焊接性能和切削加工性能。
淬火：淬火是将钢材或钢件加热到临界点以上的适当温度保持一定时间后迅速冷却，在过冷奥氏体区域形成马氏体或贝氏体等硬质组织的热处理工艺。淬火可以显著提高钢材或钢件的硬度和强度，增强其耐磨性和抗疲劳性。
回火：回火是将淬火后的钢材或钢件再次加热到低于临界点的适当温度保持一定时间后冷却，以消除淬火应力和不稳定组织，获得所需组织和性能的热处理工艺。