化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?；瘜W熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火?；瘜W熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬、復(fù)合滲等。
  熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。大體來說，它可以保證和提高工件的各種性能，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài)，以利于進行各種冷、熱加工。
  例如白口鑄鐵經(jīng)過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提高塑性 ；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經(jīng)熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高；另外，價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能，可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼；工模具則幾乎全部需要經(jīng)過熱處理方可使用。

 

熱處理工藝在我國已有悠久的歷史，早在商代就已經(jīng)有了經(jīng)過再結(jié)晶退火的金箔飾物，在洛陽出土的戰(zhàn)國時代的鐵錛，系由白口鐵脫碳退火制成。在戰(zhàn)國時代燕都遺址出土的大量兵器，向人們展示了在當時鋼件已經(jīng)采用了淬火，正火，滲碳等工藝。近代出土的秦兵俑佩帶的長劍，箭鏃等都有力的證明當時已經(jīng)出現(xiàn)銅合金的復(fù)合材料，而且還掌握了精湛的表面保護處理方法，從而保持輸千年不銹。

熱處理工藝早的史料記載見于《漢書。王褒傳》中，我過明代科學家宋應(yīng)星在《天工開物》一書中對熱處理工藝已有記載。大量事實證明，我過曾是世界上發(fā)展和應(yīng)用熱處理技術(shù)早的 之一。但是長期的封建統(tǒng)治，阻礙了我過科學技術(shù)的進步，在異端相當長的時間內(nèi)，我國熱處理技術(shù)的發(fā)展處于停止狀態(tài)，有的技術(shù)甚至失傳。直至解放以后熱處理技術(shù)在我國才重新迅速發(fā)展起來，出現(xiàn)了許多新工藝，新設(shè)備。但和當代世界先進水平比較，我國的熱處理技術(shù)仍較落后。