根據(jù)材料種類選擇
碳鋼
對(duì)于低碳鋼（含碳量小于 0.25%），如果需要提高其強(qiáng)度和硬度，切削性能，正火是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。例如，在制造一些需要后續(xù)機(jī)械加工的低碳鋼零部件時(shí)，正火后的低碳鋼硬度適中，切削性能良好，能夠獲得較好的加工表面質(zhì)量。而對(duì)于中碳鋼（含碳量 0.25% - 0.6%），淬火和回火工藝應(yīng)用較多。中碳鋼淬火后可以獲得較高的硬度和強(qiáng)度，再通過回火調(diào)整韌性，比如制造模具和時(shí)，經(jīng)過淬火和回火處理的中碳鋼能夠滿足使用要求。高碳鋼（含碳量大于 0.6%）由于含碳量高，淬火后硬度很高，但脆性也大，所以淬火后進(jìn)行回火處理，一般采用低溫回火，用于制造量具、彈簧等對(duì)硬度要求高且需要一定韌性的零件。
合金鋼
合金鋼的成分較為復(fù)雜，含有多種合金元素。對(duì)于低合金鋼，根據(jù)合金元素的種類和含量，熱處理工藝可以參照碳鋼，但由于合金元素的影響，其熱處理溫度和時(shí)間可能需要適當(dāng)調(diào)整。例如，含有鉻（cr）元素的低合金鋼，在淬火時(shí)，由于鉻元素提高了鋼的淬透性，淬火溫度可能比相同含碳量的碳鋼稍低。對(duì)于高合金鋼，如不銹鋼，主要目的可能是為了提高其耐腐蝕性和韌性。一般采用固溶處理（加熱到高溫使合金元素充分溶解，然后快速冷卻）和時(shí)效處理（在較低溫度下長時(shí)間保溫使合金元素析出，強(qiáng)化基體）的組合工藝，用于制造在腐蝕環(huán)境下使用的容器、管道等。
有色金屬及其合金
鋁及鋁合金常用的熱處理工藝是時(shí)效處理。例如，對(duì)于可熱處理強(qiáng)化的鋁合金，先進(jìn)行固溶處理，將鋁合金加熱到一定溫度使合金元素充分溶解，然后快速冷卻，之后進(jìn)行人工時(shí)效（在 100 - 200℃保溫一定時(shí)間）或自然時(shí)效，使鋁合金的強(qiáng)度和硬度得到提高，這種工藝常用于制造飛機(jī)機(jī)翼、汽車輪轂等鋁合金零部件。銅及銅合金的熱處理工藝包括退火和時(shí)效處理。退火主要用于消除加工過程中的應(yīng)力，塑性，時(shí)效處理則用于提高強(qiáng)度，例如在制造銅合金的彈簧時(shí)，通過時(shí)效處理可以提高其彈性極限。
考慮零件的使用要求
力學(xué)性能要求
如果零件需要較高的強(qiáng)度和硬度，如、模具等，淬火和適當(dāng)?shù)幕鼗鸸に囀顷P(guān)鍵。例如，高速具在制造過程中，需要經(jīng)過高溫淬火和多次回火處理，淬火可以使獲得高硬度的馬氏體組織，多次回火可以消除淬火應(yīng)力，提高韌性，使能夠承受高速切削時(shí)的沖擊力。如果零件需要良好的韌性和一定的強(qiáng)度，如汽車的減震器零件，采用中溫回火后的合金鋼比較合適，這樣可以在保證一定強(qiáng)度的同時(shí)，使零件具有良好的韌性，有效地吸收和緩沖震動(dòng)。
耐腐蝕性要求
對(duì)于在腐蝕環(huán)境下使用的零件，如海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)件、化工設(shè)備等，選擇合適的不銹鋼或進(jìn)行特殊的熱處理來提高耐腐蝕性。例如，對(duì)于奧氏體不銹鋼，采用固溶處理可以使合金元素充分溶解，提高其耐腐蝕性。如果是在含有氯離子的腐蝕環(huán)境下，還可以對(duì)不銹鋼進(jìn)行鈍化處理（通過化學(xué)或電化學(xué)方法使表面形成一層鈍化膜），進(jìn)一步增強(qiáng)其耐腐蝕性。
尺寸精度要求
對(duì)于尺寸精度要求高的零件，在選擇熱處理工藝時(shí)要考慮工藝對(duì)零件變形的影響。例如，在制造精密量具時(shí)，淬火冷卻速度要適當(dāng)控制，避免因冷卻速度過快導(dǎo)致零件變形。可以采用分級(jí)淬火（先在稍高溫度的冷卻介質(zhì)中冷卻，然后在較低溫度的介質(zhì)中冷卻）或等溫淬火（在等溫淬火鹽浴中冷卻并保溫一定時(shí)間，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w）等工藝，這些工藝可以減少零件的變形和開裂，保證尺寸精度。
結(jié)合加工工藝的前后順序
鍛造后的熱處理
在金屬零件鍛造后，由于鍛造過程中產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力，并且組織可能不均勻，通常需要進(jìn)行退火或正火處理。例如，大型鍛件鍛造后進(jìn)行完全退火，可以消除內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，組織的均勻性，為后續(xù)的機(jī)械加工和最終的熱處理做準(zhǔn)備。
機(jī)械加工后的熱處理
機(jī)械加工后的零件如果需要提高硬度和強(qiáng)度，如經(jīng)過粗加工后的模具，要進(jìn)行淬火和回火處理。但在淬火前，要考慮加工余量是否足夠，因?yàn)榇慊鹂赡軙?huì)導(dǎo)致零件變形，需要有一定的余量進(jìn)行后續(xù)的精加工。而且，在機(jī)械加工后的熱處理后，可能還需要進(jìn)行磨削等精加工工序，所以熱處理后的零件尺寸精度和表面質(zhì)量要滿足后續(xù)加工的要求。
焊接后的熱處理
焊接后的零件由于焊接熱影響區(qū)的存在，組織和性能發(fā)生了變化，容易出現(xiàn)焊接應(yīng)力集中和焊接變形等問題。對(duì)于一些重要的焊接結(jié)構(gòu)，如壓力容器，焊接后需要進(jìn)行消除應(yīng)力退火處理，降低焊接應(yīng)力，防止焊接裂紋的出現(xiàn)，提高焊接結(jié)構(gòu)的可靠性。