鋼的力學(xué)性能不僅因其化學(xué)成分的不同而有很大的差異，另一方面，即使化學(xué)成分相同的鋼材，當(dāng)加熱到一定的溫度時，若采用不同的冷卻方式.鋼材的力學(xué)性能也有很大差異，這是由鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化引起的。將鋼材通過適當(dāng)?shù)募訜崤c冷卻使鋼材內(nèi)部組織按照一定的規(guī)律變化，以獲得預(yù)期的力學(xué)性能，這種工藝過程就稱為鋼的熱處理。

熱處理以改善鋼的加工性能和使用性能(力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能)。例如正火狀態(tài)的45號鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，抗拉強度可由600 MPa提高到850 MPa，而且其沖擊韌性也從40J提高到64-96J，因此經(jīng)常用來制造重要的機器零件。又如正火狀態(tài)的含碳1.2%的碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理后，其硬度由20-30HRC提高到60HRC以上，可制作刀具。由于熱處理強化了金屬材料，使它們得以充分發(fā)揮金屬材料的潛力，減輕機器結(jié)構(gòu)的自重，并且保證機器的安全性和延長使用壽命，所以在現(xiàn)代化工業(yè)中，熱處理已成為極其重要的工藝方法。

在工業(yè)生產(chǎn)中，常常運用鋼材因加熱與冷卻過程不同而得到不同顯微組織的變化規(guī)律來改變鋼材的力學(xué)性能。例如制造一個壓力級別較高的法蘭聯(lián)結(jié)螺栓，為了使加工時切削方便，希望鋼材的硬度較低;當(dāng)加工完成后，為了使用時能承受較大的載荷，又希望它的強度較高。韌性較好，這就要求在加工前后采取不同的熱處理方法，才能達(dá)到上述要求。

鋼制壓力容器絕大多數(shù)是鋼板卷焊和鍛焊結(jié)構(gòu)，許多熱處理過程是結(jié)合熱成型(如鋼板熱軋后余熱淬火或正火、筒體熱卷、封頭及球片熱沖壓等)工藝進(jìn)行的。總的來說壓力容器用鋼熱處理類別是不多的，常見類型有正火、淬火、回火及消除應(yīng)力退火等。奧氏體不銹鋼有固溶化處理和穩(wěn)定化處理兩種方法。

在實際生產(chǎn)中，熱處理過程是比較復(fù)雜的，它的全過程可能由多次加熱和冷卻過程所形成，但其基本工藝過程是加熱、保溫和冷卻，所不同的是加熱溫度的高低、保溫時間的長短和冷卻速度的快慢。