金属材料热处理是将工件在一定温度下保温，以改变其内部组织结构、机械性能和表面形状的方法。主要包括退火（降低硬度）、正火热加工提高强度）或细化晶粒等操作），淬火的目的是获得马氏体组织的钢或其他合金的硬脆性材质）。通过不同的加热速度与冷却介质来得到不同组织和强度的零件以满足各种工业应用的需要的技术手段称为控温技术；而将这种控制应用于生产过程即成为该工艺过程的控制系统：目前的系统是PID调节器配合比例积分微分算法实现的控制方式。
弹簧热处理是一个关键步骤，它有助于提高材料的强度、硬度和耐磨性。下面是关于操作的热处理的简要描述：1.淬火：将材料加热到适当温度（根据合金成分和零件尺寸而定），然后迅速冷却在特定的介质中以获得马氏体组织结构。常用的液体金属油或盐浴进行快速均匀的加热以达到预定的奥氏体化程度，空冷至室温或者使用更快的喷水方式使工件立即降到所需低温停留一段时间后取出并缓慢升温的方式达到预先设定的硬度要求。对于某些特殊钢种需要采用等温淬火的工艺以确保晶粒大小符合设计需求以提高韧性。2.正回火热处理：正回火是一种平衡退火与调质的复合炉次安排方法，适用于低倍率的中碳调制硬化钢和渗氮用钢经表面强化后的软带以及高强度的锻模等部件的正火及高温时效。先对钢材进行整体或局部的高温加热(500～650℃)，保温一定的时间以便发生回复作用后再经过一定时间的较低温度（300~400℃）静止空气较长时间的缓冷的热处理工序,其目的是降低脆性和共析度同时细化晶粒结构和厚度方向性能不均等的构件进行处理的一种经济而有效的综合技术手段。（此项为规范用语可能表述不太准确望见谅）。
真空热处理是一种利用真空环境来加热和处理工件的技术。它可以在低温下进行，可以提高材料的硬度和耐磨性，并可以减少工件的变形和残余应力。真空热处理的工艺包括真空退火、真空熔炼、真空渗碳、真空回火等。在真空热处理中，工件被放入真空室中，通过加热和抽真空的过程来实现处理。真空热处理可以用于各种金属和合金材料，如钢、铝、铜、镍、钛等，也可以用于一些非金属材料，如陶瓷、石墨等。真空热处理的应用范围广泛，可以用于航空、航天、机械、电子、仪器仪表等行业。