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整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。
为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
回火一般紧接着淬火进行，其目的是：
(a)消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；
(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；
(c)稳定组织与尺寸，保证精度；
(d)改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
按回火温度范围，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
近年来直接淬火工艺在中厚钢板生产中的应用逐渐增多，这不仅可使钢材的强度成倍提高，而且在低温韧性、焊接性能、抑制裂纹扩展、钢板均匀冷却以及板形控制等方面都比传统工艺优越[5,6]。
直接淬火是一种节能环保短流程的热处理工艺技术，与离线再加热淬火工艺相比，材料的强韧性以及焊接性能得到改善，同时减少了再加热过程，降低了生产成本。回火可以提高淬火钢的韧性和组织稳定性，经常与直接淬火工艺配合使用[7]。
1.3.4 低合金钢的热处理
(1)形变热处理(TMCP)
形变热处理是通过加工手段提高低合金高强度钢性能的主要措施，低合金高强度钢优良综合性能的实现很大程度上要依赖形变热处理。形变热处理，有时也称为控制轧制和控制冷却，是指在钢材的加工过程中．对开轧温度、变形量、变形速度、终轧温度和轧后冷却速度等参数进行控制，以获得所需的组织形态，达到预期的性能要求。控制轧制和控制冷却能够运用细晶强化和析出强化两种强化机制来显著提高钢的强度和改善钢的韧性，从而可以用较低的碳当量来获得所需的强韧性匹配，既节省了合金元素，又改善了可焊性。
(2)控制轧制
控制轧制是合金最佳化和从加热到轧制及其后冷却所包括的整个工艺过程控制的综合热加工技术．可以实现控制钢材的组织和性能的目的。但是，控制轧制要求较低的轧制温度，而低温轧制时轧机需承受较大的载荷，加之冷却到一定的低轧割温度时，需要增加道次问的停留时间，使这一工艺未获得广泛采用。微量铌对奥氏体冉结晶有强烈的抑制作用，使含铌钢可在相对较高的温度下进行控制轧制。从而使这项工艺得到有效的应用。
20世纪80年代控制轧制的基础研究取得重大成果，在再结晶轧制的基础上开发出应变诱导相变和析出的轧制，在(γ+α)两相区轧制促进分离型相变的机制。许多低合金高强度钢的生产已成功应用了包括低温γ区轧制加上近Ar3点的(γ+α)两相区轧制的NIC法。成为目前控制轧制生产的发展方向。
(3)控制冷却
控制冷却，或称轧后加速冷却．不仅影响转变温度．而且能够抑制转变前的奥氏体晶粒长大，可以进一步细化晶粒。控制冷却主要是控制析出温度，使析出在较低温度下进行。
为充分利用微合金元素抑制γ再结晶，最大限度细化铁素体晶粒和增强析出强化的效应，在20世纪70年代中期开发了快速冷却通过温度区的热轧工艺。此工艺最初用于热轧钢带的生产，积累了许多经过适当的卷取温度可以产生最大的晶粒细化和析出强化效果，过高的吸取温度致使铁素体晶粒尺寸长大或析出物粗化产生过时效，过低的吸取温度将导致产生贝氏体或其他中温转变产物．损害整个板卷性能的均匀性。