1.加热：利用木炭、煤、电等作为热源直接加热或通过熔融的盐或金属，或浮动粒子进行间接加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
2.保温：将固态材料加热到相变温度以上，以获得高温组织，选择和控制加热温度是保证热处理质量的主要问题。
3.冷却：冷却方法因工艺的不同而不同，热处理加工，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，淬火的冷却速度更快。
现代真空热处理炉，是指可施行元件的真空加热，然后在油中淬火或在常压和加压气体中淬火的冷壁式炉子。研究开发这种类型的设备是一项综合性强、跨学科、牵涉到很多科技领域的工作。
工模具材料真空热处理的应用前景很大。大多数工模具钢目前都采取在真空中加热，然后在气体中冷却淬火的方式。为了使工件表面和内部都获得满意的力学性能，热处理，必须采用真空高压气淬技术。目前，国际上真空气淬的气压已从0.2MPa、0.6MPa提高到1-2MPa甚至3MPa，热处理加工厂商，所以，高压气淬真空炉的冷却气体压力的逐步提高是一个重要的发展趋势。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，热处理设计，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。在常温下，金属的晶粒越细小，强度和硬度越高，塑性韧性也越好。
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