通過對鋼件表面的加熱、冷卻而改變表層力學性能的金屬熱處理工藝。表面淬火是表面熱處理的主要內容，其目的是獲得高硬度的表面層和有利的內應力分布，以提高工件的耐磨性能。
表面熱處理是對工件表面進行強化的金屬熱處理工藝。它廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、較大的沖擊載荷，又要求整體具有-的塑性和韌性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動齒輪等。表面熱處理分為表面淬火和化學熱處理兩大類。
熱處理工藝：
1． 正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點ac3或acm以上的適當溫度保持一定時間后在空氣中冷卻，淬火，得到珠光體類組織的熱處理工藝。
2． 退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至ac3以上20—40度，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻或埋在砂中或石灰中冷卻至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。
3． 固溶熱處理：將合金加熱-溫單相區恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，真空爐淬火，然后快速冷卻，井式爐淬火，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。
操作方法：將鋼件加熱到ac3或accm 以上30~50度，保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻。
意圖：1.下降硬度，進步塑性，改進切削加工與壓力加工功能；2.細化晶粒，改進力學功能，為下一步工序做準備；3.消除冷、熱加工所發生的內應力。
運用關鍵：正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。關于功能需求不高的低碳的和中碳的碳素布局鋼及低合金鋼件，也可作為終熱處理。關于通常中、高合金鋼，箱式爐淬火，空冷可致使或部分淬火，因而不能作為終熱處理工序。
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