金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，调质热处理，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
有统计资料显示，铝热处理，“十一五”期间，QPQ热处理，中国热处理行业共有热处理企业（含专业化厂、热处理设备制造厂、热处理工艺材料生产企业及主机厂的热处理分厂、车间）约18000家，其中规模以上专业化热处理企业近6000家，热处理设备制造企业约1200家，工艺材料厂750家；全行业热处理生产设备近10万标准（150kWh/台）台，塘厦热处理，装机容量约1500万kW，年耗电约230亿kW.h；骨干企业平均单位能耗约500kW.h；全行业规模以上企业实现销售收入560亿元。从以上数据可以看出，中国热处理行业的发展取得了重大成就。
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