热处理是一种通过加热、保温和冷却的方式，改善材料内部组织和性能的金属热加工工艺。以下是正火、回火、退火和淬火的定义和应用：
退火 （Annealing）
定义：将金属加热到一定温度，保持足够时间，然后缓慢冷却（一般在炉中冷却）。
目的：消除内应力，降低硬度，提高韧性和可加工性，细化晶粒，改善组织。
应用：用于铸件、锻件、焊接件等，以消除内部应力，改善加工性能。
正火 （Normalizing）
定义：将金属加热到临界温度以上30~50℃，保温一段时间后，在空气中冷却。
目的：细化晶粒，均匀组织，提高强度和硬度，减少内应力，改善切削性能。
应用：适用于低碳钢、中碳钢、工具钢、轴承钢等，改善材料的力学性能和加工性能。
淬火 （Quenching）
定义：将金属加热到临界温度以上某一温度，保温一段时间后，迅速冷却（通常在水中或其他冷却介质中）。
目的：获得高硬度和强度，但会降低韧性，使材料变脆。
应用：用于提高钢的硬度和强度极限，适用于需要高硬度的零件，如机械零件、刀具、弹簧等。
回火 （Tempering）
定义：淬火后的金属加热到低于临界温度的某一温度，保温一段时间后冷却到室温。
目的：消除淬火产生的脆性和内应力，提高韧性和可加工性，调整硬度、强度和韧性之间的平衡。
应用：用于淬火后的钢件，以消除脆性，提高使用寿命和可靠性，适用于各种需要高韧性的零件。
这四种热处理工艺常配合使用，以达到所需的材料性能和工艺要求。例如，先进行退火或正火以消除内应力，然后进行淬火以提高硬度，最后进行回火以降低脆性并提高韧性。这种组合工艺称为“淬火回火”处理。