金属热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。金属热处理的目的是改善金属的力学性能、物理性能和化学性能，以适应不同的工作条件和使用要求。金属热处理的基本过程包括三个步骤：加热、保温和冷却。加热是为了使金属达到所需的相变或部分相变温度，保温是为了使金属内部的组织转变充分进行，冷却是为了使金属得到所需的组织和性能。

根据加热温度、冷却速度和冷却介质的不同，金属热处理可以分为以下几种类型：

退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺。退火的目的是降低硬度，均匀化学成分、改善切削加工性能和冷塑性变形性能、消除或减少内应力、为零件最终热处理准备合适的内部组织。退火根据加热温度的不同，可以分为完全退火、球化退火、去应力退火、中间退火等。

正火：将钢材或钢件加热到一定温度，保温适当时间，使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却，以得到珠光体组织的热处理工艺。正火的目的是改善切削性能，消除毛坯内应力，细化晶粒、提高硬度、获得比较均匀的组织和性能。正火一般用于锻件、铸件和焊接件。

淬火：将钢加热到临界温度以上，保温一定时间使其奥氏体化，以大于临界冷却速度进行冷却的工艺。淬火的目的是提高硬度和耐磨性，增加强韧性和弹性，提高耐蚀和耐热性。淬火根据加热温度的不同，可以分为完全淬火、不完全淬火、循环加热淬火等；根据加热介质和热源条件的不同，可以分为盐浴加热淬火、火焰加热淬火、感应加热淬火、激光加热淬火等；根据淬火部位的不同，可以分为整体淬火、局部淬火、表面淬火等；根据冷却方式的不同，可以分为单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、预冷淬火等。

回火：将淬火后的钢件加热到指定的回火温度，经过一定时间的保温后，空冷到室温的热处理操作。回火的目的是减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂，获得所需要的力学性能。回火根据加热温度的不同，可以分为低温回火、中温回火和高温回火。通常把淬火后加高温回火的热处理称做调质处理。

化学热处理：是将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入其表层，以改变表层化学成分、组织和性能的热处理工艺。化学热处理的目的是提高工件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性等。根据渗入元素的不同有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗硫、渗铬、渗铝及多元共渗等；根据介质状态的不同有气体化学热处理、固体化学热处理、离子化学热处理、电解化学热处理、真空化学热处理等。

总之，金属热处理是一种利用金属在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。金属热处理根据不同的目的和方法，可以分为退火、正火、淬火、回火、化学热处理等几种类型。