鋼經(jīng)熱處理后性能之所以發(fā)生重大的變化，是由于經(jīng)過(guò)不同的加熱和冷卻過(guò)程，鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。因此，要制定正確的熱處理工藝規(guī)范，保證熱處理質(zhì)量，必須了解鋼在不同加熱和冷卻條件下的組織變化規(guī)律，這就是熱處理的原理。

鋼為什么可以進(jìn)行熱處理？是不是所有的金屬材料都能進(jìn)行熱處理呢？這個(gè)問(wèn)題與合金相圖有關(guān)。原則上只有在加熱或冷卻時(shí)發(fā)生固溶度顯著變化或者發(fā)生類(lèi)似純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，即有固態(tài)相變發(fā)生的合金才能進(jìn)行熱處理。純金屬、某些單相合金等不能用熱處理強(qiáng)化，只能采用加工硬化的方法。因?yàn)殇摼哂泄参鲛D(zhuǎn)變這一重要特性，像純鐵具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變一樣，所以能進(jìn)行熱處理。但是鐵碳相圖反映的是熱力學(xué)上近于平衡時(shí)鐵碳合金的組織狀態(tài)與溫度及合金成分之間的關(guān)系。A1線、A3線和Acm線是鋼在緩慢加熱和冷卻過(guò)程中組織轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)。實(shí)際上，鋼進(jìn)行熱處理時(shí)其組織轉(zhuǎn)變并不按照鐵碳相圖上所示的平衡溫度進(jìn)行，通常都有不同程度的滯后現(xiàn)象。加熱或冷卻速度越快，則滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重。