按熱源的不同，金屬熱處理加熱方法大致可分為燃料燃燒加熱法、電加熱法和高能量密度能源加熱法 3大類。

燃料燃燒加熱法 　所用燃料可以是固體（煤）、液體（油）和氣體（煤氣、天然氣、液化石油氣）。

燃煤加熱 　煤的資源豐富，燃煤反射爐在熱處理加熱方法中有過一定的地位。煤的性質和反射爐的結構，決定了煤不易完全燃燒，因而煤爐熱效率低，加熱質量和勞動條件差，煤煙汙染環境。這些缺點，使得燃煤加熱法逐漸被其他加熱方法所取代。

液體燃料加熱 　主要使用重柴油作燃料，適用於大型加熱爐加熱，也用於外熱式鹽浴爐的加熱，一般在爐子加熱室外牆一側或兩側安裝噴嘴。液體燃料用於加熱外熱式鹽浴爐時，噴嘴則安裝在坩堝外的爐殼上。液體燃料在噴嘴中與空氣混合，並在壓縮空氣的作用下霧化，然後噴出噴嘴，在加熱室中（或在鹽浴爐的坩堝外）燃燒，以加熱工件（或坩堝）。噴嘴的合理設計與佈置，對保持爐溫均勻、節省燃料起著關鍵作用。噴嘴噴出的霧化油也可以在爐內的輻射管中燃燒，加熱輻射管以間接加熱工件。燃油比燃煤容易控制加熱溫度，適用於大件整體的加熱和供油量充足的地區。

氣體燃料加熱 　在噴嘴中，氣體與一定比例的空氣混合後噴出燃燒。這種方法可直接加熱放在加熱室中的工件，也可以把火焰噴入裝在加熱室中的輻射管，間接加熱工件。用於鹽浴爐時，噴嘴裝在坩堝外的爐殼上，火焰射向坩堝外側以加熱熔鹽。用於加熱的氣體燃料有煤氣、天然氣和液化石油氣等。調節空氣與氣體的比值可以獲得氧化或還原的燃燒氣氛，從而減少工件加熱時的氧化脫碳程度。這種加熱方法適用於大件整體加熱和燃氣供應充足的地區。

另一種方式是用噴嘴的火焰直接加熱工件表面，這時噴嘴和工件作相對移動，所用氣體為氧-乙炔、氧-丙烷、氧-甲烷等。這種加熱方法即火焰淬火，適用於工件的表面淬火。

電加熱法 　以電為熱源，透過各種方法使電能轉變為熱能以加熱工件。電加熱時，溫度易於控制，無環境汙染，熱效率高。電加熱有多種方法。

電熱元件加熱 　利用工頻（50～60赫）交變電流透過電熱元件時產生的電阻熱加熱工件。電熱元件常佈置在加熱室內四周或兩側，以保證加熱室內溫度均勻；也有把元件裝在輻射管內對工件間接加熱的。對於外熱鹽浴爐或金屬浴爐，則把電熱元件佈置在坩堝外、殼體內的空間。這種加熱方法也可用於氧化鋁粒子的浮動粒子爐。它適用於工件整體加熱和電能充足的地區。

工件電阻加熱 　降壓後的交變電流直接透過工件，由工件本身電阻產生熱量使工件溫度提高。這種方法適用於對截面均勻的工件進行整體加熱。還有一種方式是利用滾動銅輪壓在金屬工件上，通以低電壓大電流的交變電流，利用銅輪與工件間的接觸電阻產生熱量而加熱工件表面。

工件感應加熱 　把工件放在一個螺旋線圈內，線圈中通以一定頻率（一般高於工頻）的交流電，使放線上圈中的工件產生渦流電流，利用工件本身的電阻產生熱量而被加熱。這種加熱的深度可隨電流頻率提高而變淺，稱為感應加熱熱處理。感應加熱主要用於加熱工件表面，但採用較低頻率而工件直徑又小時，也可以進行整體加熱。這種加熱方法效率高，耗電少，多用於中、小零件的加熱淬火。

加熱介質電阻加熱 　將工業頻率的低壓交變電流匯入埋在介質中的電極，利用電流流過介質時產生的電阻熱使介質本身達到高溫。工件放在這種高溫介質中進行加熱，可以減少或避免氧化脫碳。這種介質都是導電體，如鹽、石墨粒子等。加熱爐的爐型有內熱式鹽浴爐和石墨浮動粒子爐。這種加熱方法主要用於中、小零件的加熱淬火。

高能量密度能源加熱 　以很大的功率密度加熱工件表面，加熱時間以毫秒計，功率密度可達106～108瓦／釐米2，採用的熱源有太陽能、鐳射束和電子束等。

太陽能加熱 　以聚光式太陽能加熱器加熱工件。

鐳射束加熱 　利用 CO2 連續鐳射發生器產生的鐳射，經過聚焦產生高溫射束照射工件，使工件區域性表面薄層瞬時達到淬火溫度或熔化溫度。照射停止後，表面熱量迅速傳入基底材料而使表面淬硬或迅速凝固。利用鐳射束加熱的工藝有相變硬化-淬硬、表面“上光”-快速凝固、表面合金化等。使反射鏡可以改變光束的方向，所以這種方法最適用於內壁（如汽缸套）加熱，但熱效率較低。

電子束加熱利用高速運動的電子轟擊工件表面，使很高的動能迅速轉變為熱能，將工件表面溫度迅速提高到淬火溫度或熔化溫度。照射停止後，表面熱量在瞬時間即可傳入冷態的基底材料而淬硬或迅速凝固。與鐳射加熱一樣，電子束加熱的工藝也有相變硬化、表面“上光”和表面合金化等。由於加熱需要在真空室內進行，工件批次受到一定限制，但熱效率較高。

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬採用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的效能。

熱處理是指材料在固態下，透過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和效能的一種金屬熱加工工藝。