利用在特定条件下将金属加热、保温和冷却所产生的固态相变，形成与随后的加工或使用条件相适应的组织状态，以获得预期性能的工艺。它是机器零件及工具制造过程中的重要工序，在农业机械制造中被广泛应用。并对提高农业机械零件的强度，改善零件和工具的使用性能，延长使用寿命等有极重要的意义。如齿轮、发动机曲轴、犁铧、耙片、中耕铲等，都需经过热处理以提高强度和耐磨性，从而取得较好的经济使用效果。

热处理可分为一般热处理、化学热处理、形变热处理和激光热处理。

单纯利用温度的变化，改善金属或合金组织和性能的热处理方法。包括退火及正火、淬火、回火及时效、表面淬火等。退火及正火常用于毛坯的预热处理，使毛坯的成分均匀化或晶粒细化，以改善金属组织，消除加工应力，降低硬度，改善切削性能。淬火是将合金加热到相变点以上某一温度，保持一定时间，然后以足够快的速度在冷却介质中冷却，以获得较高的强度和硬度，或改变其物理化学性能的工艺。回火是当金属材料淬火后有很高的强度和硬度，但塑性和韧性很差时，为提高其综合机械性能并消除应力，采用再加热到相变点以下的某个温度，保持一定时间，再以适当速度冷却的工艺。根据使用性能的要求，选择适当的回火温度及保温时间可得到强度及硬度和塑性及韧性两者之间的良好配合。将淬火得到的过饱和固溶体（如奥氏体钢）再加热到某一较低温度并保持一定时间以获得沉淀强化效果的工艺称为时效。表面淬火则是零件表层要求耐磨，具有较高的疲劳强度，而心部要有良好的塑性及韧性时所采用的将表层加热至相变点以上并迅速冷却的工艺。表层加热方法主要有感应加热、火焰加热、电接触加热等。

将金属在活性介质中加热并保持一定时间，使一种或几种元素渗入表层以改变其化学成分和组织结构，随后再进行一般热处理的复合热处理方法。常见的有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗硅、渗硫、渗铝、渗铬及渗锌等。如在齿轮制造中进行渗碳处理，可以获得所需的韧性且表面耐磨的性能等。

同时发挥形变强化和相变强化的作用，使金属或合金获得更好的强度与韧性配合的综合强化热处理方法。可以简化生产过程和降低能源消耗，在农业机械制造业中发展较快，如连杆锻后直接淬火，犁壁、耙片、中耕铲热压成型同时淬火等。

以激光为热源对零件进行热处理的方法。它不需淬火剂，无污染、无噪音；工件是非接触加热，故表面清洁，变形很小；且比一般热处理方法可提高工件硬度15～20%；每个工件的热处理时间以秒计，故劳动生产率高，易于实现自动化。此外，它也不需真空条件或保护气体，装置小巧，一机可以多用，使用技术容易掌握。激光热处理既可用于相变硬化、表面合金化、表面熔融硬化或非晶态化处理；也可用于细化金属间化合物、硫化物和氧化物，消灭气孔，改善铸件表面质量；还可用于火焰喷涂后的重熔和电镀后的重渗处理。在一些国家的农机制造中，激光热处理已开始用于65Mn钢中耕铲，谷物联合收割机T8钢轴瓦，以及缸套、活塞环、曲轴和凸轮轴等零件的热处理。