一旦材料達到奧氏體化階段，工人會將其放置在室溫下進行冷卻，冷卻完成后的材料表面會形成細小的珠光體，同時材料具有較好的硬度和延展性，同時我們也可以使用這種方法來加強黑色金屬材料的機械性能。

有時工廠也會使用鐵素體氮碳共滲用于等級較低的金屬加工，通常金屬會被加熱到650攝氏度左右，這時鐵素體硝基滲碳會將氮和碳擴散到工件的外殼中，同時此溫度下的材料微觀結構不會轉變?yōu)閵W氏體相，并且將加熱時所用的碳排出。

在熱處理硬化金屬時，金屬會加熱到可以使金屬中的元素變成溶液的溫度；在此之前，金屬晶格結構中的缺陷是“提供”或可塑性的主要來源。熱處理通過將金屬帶入具有細顆粒的可靠溶液中來強化金屬，從而解決了這些缺陷。將金屬徹底加熱到合適的溫度以產(chǎn)生固溶體后，將其快速淬滅以將顆粒捕獲在溶液中。在沉淀硬化中，將雜質顆粒添加到金屬合金中以進一步提高強度。

固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。

時效處理：在強化相析出的溫度加熱并保溫，使強化相沉淀析出，得以硬化，提高強度。

淬火：將鋼奧氏體化后以適當?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結構轉變的熱處理工藝。

回火：將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。