鋼的力學性能不僅因其化學成分的不同而有很大的差異，另一方面，即使化學成分相同的鋼材，當加熱到一定的溫度時，若采用不同的冷卻方式.鋼材的力學性能也有很大差異，這是由鋼材內部組織結構發生變化引起的。將鋼材通過適當的加熱與冷卻使鋼材內部組織按照一定的規律變化，以獲得預期的力學性能，這種工藝過程就稱為鋼的熱處理。
熱處理以改善鋼的加工性能和使用性能(力學性能、物理性能和化學性能)。例如正火狀態的45號鋼經調質處理后，抗拉強度可由600 MPa提高到850 MPa，而且其沖擊韌性也從40J提高到64-96J，因此經常用來制造重要的機器零件。又如正火狀態的含碳1.2%的碳素工具鋼，經淬火處理后，其硬度由20-30HRC提高到60HRC以上，可制作刀具。由于熱處理強化了金屬材料，使它們得以充分發揮金屬材料的潛力，減輕機器結構的自重，并且保證機器的安全性和延長使用壽命，所以在現代化工業中，熱處理已成為極其重要的工藝方法。
在工業生產中，常常運用鋼材因加熱與冷卻過程不同而得到不同顯微組織的變化規律來改變鋼材的力學性能。例如制造一個壓力級別較高的法蘭聯結螺栓，為了使加工時切削方便，希望鋼材的硬度較低;當加工完成后，為了使用時能承受較大的載荷，又希望它的強度較高。韌性較好，這就要求在加工前后采取不同的熱處理方法，才能達到上述要求。
鋼制壓力容器絕大多數是鋼板卷焊和鍛焊結構，許多熱處理過程是結合熱成型(如鋼板熱軋后余熱淬火或正火、筒體熱卷、封頭及球片熱沖壓等)工藝進行的。總的來說壓力容器用鋼熱處理類別是不多的，常見類型有正火、淬火、回火及消除應力退火等。奧氏體不銹鋼有固溶化處理和穩定化處理兩種方法。
在實際生產中，熱處理過程是比較復雜的，它的全過程可能由多次加熱和冷卻過程所形成，但其基本工藝過程是加熱、保溫和冷卻，所不同的是加熱溫度的高低、保溫時間的長短和冷卻速度的快慢。
