化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，热处理厂，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢，正火的冷却速度较快，热处理厂家，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。整体热处理是对工件整体加热，热处理加工，然后以适当的速度冷却，热处理，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
应力消除意味着将工件缓慢加热到特定的温度，然后保持恒定一段时间，然后进行低温冷却。取决于材料成分，温度在550和800℃之间选择。应力消除是为了减少焊接区域的内部张力，这减少了风险的腐蚀，其次是从钢中去除含氢。大连热处理厂退火是使金属更接近其平衡状态的热处理形式。
它可以软化金属，使其可行，并提供的延展性。在该过程中，金属被加热到高于其临界温度，从而改变其微观结构。之后，金属被缓慢冷却。淬火是一种热处理方法，与退火相比，其成本较低。淬火是将金属加热到高于其临界温度上限后，迅速返回室温的一种热处理方法。淬火过程阻止了冷却过程改变金属的微观结构。
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