金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時(shí)間后，又以不同速度冷卻的一種工藝。金屬熱處理是材料生產(chǎn)中的最重要的工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體化學(xué)成分，而是通過改變工件的內(nèi)部的顯微組織，或改變工件的表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能觀察到的。金屬熱處理中的“四把火”指退火、正火、淬火(固溶)和回火(時(shí)效)。
退火是指將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料的和工件的尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后進(jìn)行緩慢冷卻，其目的主要是降低材料的硬度，提高塑性，以利于后續(xù)加工，減少殘余應(yīng)力，提高組織和成分的均勻化。退火根據(jù)目的不同分為再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火球化退火、完全退火等。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細(xì)，常用于改善材料的切削性能，有時(shí)也用于對一些要求不高的零件的最終熱處理。淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其他無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后材料為不平衡組織，通常很硬很脆，需要在高于室溫的某一溫度進(jìn)行長時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻，這種工藝叫回火（時(shí)效）。
從以上定義可以看出，不論是退火、正火、淬火還是回火，熱處理過程中都要對工件進(jìn)行加熱、保溫和冷卻。所以金屬熱處理中，加熱速度，保溫時(shí)間和冷卻速度成為熱處理工藝中最重要的工藝參數(shù)。
“四把火”中，淬火和回火（時(shí)效）關(guān)系最為密切，常常配合使用，二者缺一不可。但在實(shí)際生產(chǎn)中，為了節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率，對于性能要求低的產(chǎn)品，往往用在線淬火代替淬火爐淬火，用自然時(shí)效代替回火。比如在擠壓6060、6063等低合金化合金型材時(shí)，由于這些合金的淬火敏感性很低，硅、鎂在固溶溫度以上固溶很快。所以在保證擠壓材出料口溫度高于固溶溫度時(shí)，通過風(fēng)冷淬火也能獲得固溶程度較大的過飽和固溶體。
