为了提高钢材的使用性能，通常采用两种办法来解决：一是调整钢的化学成分，特别是加入某些合金元素，即采用合金化的方法，来使钢材达到使用性能的要求；另一种办法是进行钢的热处理。因为钢的性能不仅取决于它的化学成分，还取决于钢的内部组织结构（金相组织）。而热处理正是影响钢的组织的一种工艺。对钢材进行正确地热处理，能提高钢材的性能，使它能够在各种不同的条件下使用。事实上，绝大多数机械零部件都是经过了热处理这一工艺过程的。

　　所谓热处理，就是通过加热、保温、冷却的操作方法，来改变钢的内部组织，以获得预期的性能（如提高钢的强度、硬度等）的一种工艺。钢的热处理大致可以分为普通热处理和表面热处理两种基本类型。普通热处理的处理方法有：退火、正火、淬火和回火。淬火后又进行回火的热处理工艺，称为调质处理。

　　表面热处理方法有表面淬火及表面化学处理两种，用来提高工件表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性或其他特殊性能，而工件的心部仍能保持较高的塑性和韧性，如齿轮、发动机曲轴、钢轨等，通常是经过表面热处理工艺的。

　　表面淬火是利用特定的热源把工件表面加热至奥氏体，随即快速冷却，使其转变为马氏体，然后进行低温回火的处理方法。表面化学处理是把工件置于化学活性介质中，加热到一定温度，使钢的表面层被某种元素渗入的处理方法。常用的化学热处理方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗金属元素等方法。