绝大多数钢材，其力学性能的实现都集中到钢材的热处理上，对于各种牌号的金属材料，虽然在退火状态，其硬度都差不多，能够进行切削加工，但一经合适的热处理，其强度、硬度、耐磨性、韧性会产生很大变化。同一牌号、同一合金成份的金属材料，不同的热处理方法，其切削性能会有很大的不同。例如，45中碳结构钢，经不同的热处理——淬火、退火、调质三种方法，其切削性能就会有很大的变化，在退火状状为易切削钢，在调质状态为不易切削钢，在淬火状态就变得又硬又脆，无法进行车、铣、刨、钳的切削加工。对于金属材料的热处理工种，比较形象一点的比喻是，他们是机械加工行业的魔术师，可以将金属材料变软、变硬、变韧、变耐磨。
金属的热处理就必须对金属加热，那么只要在空气介质中加热，必定产生氧化现象，就有了金属热处理的真空淬火，使加热炉在不存在空气的情况下加热淬火，防止零件氧化生锈。对有些零件的热处理，为了达到需要的冷却速度，其冷却淬火方法有油液淬火、盐水淬火、碱液淬火等。有时为了达到所需要的硬度，还产生了双温淬火。
淬火后的钢材其硬度很高，无法进行车、铣、刨的切削加工；淬火后的钢材，由于冷却时内部温度变化不均匀及氧化，产生很大的变形及生锈，而不符合设计图样的技术要求。对于这些硬度高、又变形、又生锈的零件加工，机械加工采用磨削加工、电火花线切割加工、电腐蚀加工手段，来达到设计图样技术要求。
原来一直不清楚，钓鱼的鱼钩是怎么做出来的，这么硬的材料如何弯形，鱼钩上的倒钩又是如何加工的，后来才知道是采用很软的低碳钢材料弯形与制倒钩，然后经渗碳、淬火的热处理加工，鱼钩就变得很硬了。也就是软材料制作，热处理变性。在很多机械结构上，有些零件需要外表是硬的， 内部是软的；有的需要外表面耐磨、耐腐蚀，而内部则不需要。热处理工种有办法，采用渗碳、淬火或氮化处理，或高频感应淬火，来达到零件硬度分布的需要。
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