钢材的热处理一般有淬火、回火和退火三种。钢材的热处理方式影响着金属材料的性能。
1. 淬火（Quenching）
淬火是将钢加热到800～900℃，保持一定的时间后，在水中或油中迅速冷却，可以提高钢的硬度和耐磨性，但增加了钢的脆性。
冷却的速度对淬火效果起决定作用。冷却越快，钢的硬度与耐磨性越高，但脆性也越大。钢的淬火性能随其含碳量的增多而提高，含碳量在0.2％以下的钢，几乎不能淬火硬化。
当管道与法兰焊接时，焊缝附近受热，相当于淬火，可能引起硬化。但含碳量小于0.2％的低碳钢不会淬火硬化，这就是低碳钢具有良好的焊接性的原因之一。
2. 回火（Tempering）
淬火后的钢性质硬脆，而且还会产生内应力。为减少这种硬脆性和消除内应力，常常将淬火后的钢加热到550℃以下，经过保温后冷却，就可以提高钢材的韧性和塑性，达到使用的要求。
3. 退火（Annealing）
为降低钢的硬度和提高塑性，便于加工，或者为消除冷却与焊接时产生的硬脆性与内应力，可将钢材加热到800～900℃，经过保温后缓慢冷却，可达到使用的要求。例如，白口铁在900～1100℃退火，可降低硬脆性，得到可锻性。
