热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。加热是热处理的重要工序之一，金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，近而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染，利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金，以至浮动粒子进行间接加热。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最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。
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