（一）预先热处理
预先热处理的目的是改善原材料的组织、软化，以便于机械加工，消除应力，获得理想的热处理原始组织等。对有些大件预先热处理也是最终热处理，预先热处理一般采用正火及退火。
1）铸钢件的扩散退火 由于在高温长时间加热晶粒易粗大，在退火后还应再进行一次完全退火或正火来细化晶粒。
2）结构钢的完全退火 一般用于中低碳钢铸件、焊接件、热轧及热锻件的改善组织、细化晶粒、降低硬度、消除应力等。
3）合金结构钢的等温退火 主要用于42CrMo等钢的退火。
4）工具钢的球化退火 球化退火的目的是改善切削加工性能及冷变形性能。
5）去应力退火 去应力退火的目的是消除铸钢件、焊接件、机加工件的内应力，减少后工序的变形与开裂。
6）再结晶退火 再结晶退火的目的是消除工件的冷作硬化。
7）正火 正火的目的是改善组织、细化晶粒，可作为预先热处理，也可作为最终热处理。
上述退火与正火获得的组织都是珠光体。在质量检验中，重点是做工艺参数的检查，即在退火及正火进行过程中，做流动检查工艺参数的执行情况，这是首要的，在过程结束后主要检验硬度，金相组织，脱碳深度，及退火正火目的项，带状，网状碳化物等。
（二）退火与正火缺陷的判断
1）硬度过高 中碳钢硬度过高，往往是退火时加热温度过高，冷速太快。高碳钢则多是等温温度偏低，保温时间不足等等。出现上述问题可按正确的工艺参数重新退火降低硬度。
2）网状组织 这种组织多出现于亚共析及过共析钢中，亚共析钢中出现网状铁素体，过共析钢中出现网状碳化物，原因是加热温度过高，冷却速度过慢造成，可用正火消除。检验时按规定标准检验。
3）脱碳 当退火或正火时，在空气炉中进行，工件没有气体保护加热时，因金属表面产生氧化而脱碳。
4）石墨碳 石墨碳是由碳化物分解而得，主要是加热温度过高、保温时间过长造成的。钢中出现石墨碳后会发现淬火硬度低、软点、强度低、脆性大、断口呈灰黑色等问题，出现这种石墨碳时工件只能报废。
（三）最后热处理
在生产中最后热处理的质量检验通常包括淬火，表面淬火，回火后的检验。
1）变形。淬火变形按要求进行检查，如变形超过规定，应再经校直处理，如因某种原因无法校直，而变形量又超过加工余量时，可做返修处理，方法是将工件在软态校直后再淬火回火重新达到要求，一般工件淬火回火后的变形量，不大于2/3到1/2余量。
2）开裂。任何工件表面不许有裂纹，因此热处理件都必须100%检查，应该重点检查应力集中部位、尖角、键槽、薄壁孔、厚薄交界处和突出与凹陷处等等。
3）过热与过烧。过热与过烧用金相显微镜检测，工件淬火后，不许有粗针状马氏体过热组织及晶界氧化的过烧组织，因为过热与过烧会引起强度降低、脆性增大极易开裂。
4）氧化与脱碳。加工余量小的工件，氧化与脱碳要控制的严一些，对切削刀具与磨具来说，不允许有脱碳现象，在淬火件发现严重氧化与脱碳时，加热温度一定过高或保温时间过长，因此必须同时作过热检验。
5）软点。软点将造成工件磨损及疲劳损坏，故不许有软点，其形成原因多为加热与冷却不当或原材料的组织不均匀，存在带状组织及残留脱碳层等等，出现软点后应及时进行返修处理。
6）硬度不足。通常工件淬火时加热温度太高，残余奥氏体太多会引起硬度的降低，加热温度偏低或保温时间不足，以及淬火冷却速度不够、操作不当等都会造成淬火硬度不足。对上述情况只有进行返修处理。
7）盐浴炉。高中频及火焰淬火的工件，不许有烧伤现象。
经过最后热处理的零件表面不许有腐蚀，磕碰、缩径、损伤等缺陷。