完全退火、正火与淬火，都属于钢的热处理工艺，但目的不一样。
它们加热前所达到的温度几乎都差不多，仅仅在冷却方式上不一样而已。三种热处理加热温度示意图如图1。
图1
完全退火热处理。加热温度AC3以上20~30°C，完全奥氏体化，然后缓慢冷却，得到的是平衡组织。该组织几乎没有位错，固溶碳原子少，内应力小。
所以该工艺主一方面是用来改善切削等加工性能，但碳含量过低的低碳钢，以及含碳量较高的过共析钢，不适合采用这种热处理方式。因为含碳量太低，完全退火后钢材极软，反而不利于切削加工。含碳量太高，由于该退火方式冷却速度慢，易于在晶界形成网状渗碳体，使材料变脆。
另一方面，完全退火热处理经过重结晶，可以细化晶粒，消除带状组织和偏析。
正火热处理。加热温度与完全退火差不多。经过保温一段时间后，在空气中冷却，得到包含珠光体类的组织。如图2，亚共析钢正火组织，为铁素体加珠光体。
图2
很明显，正火的冷却速度要快于完全退火，得到的珠光体片层更细，强度、硬度都比完全退火高。
正火也可以作为预备热处理，改善切削加工性能，细化晶粒，使组织均匀化。对于一些性能要求不高的场合，可以作为最终热处理。
淬火热处理。将钢材加热奥氏体化后，保温一段时间，然后放置于液体冷却介质中快冷，大于临界速度，最终得到马氏体组织，如图3。马氏体中固溶了较多碳原子，强度硬度大幅提升。淬火常常要与回火配合使用，使材料获得综合优良的机械性能。如使用广泛的调质热处理，就是淬火加高温回火。
图3
马氏体中固溶了较多碳原子，强度硬度大幅提升。
钢的完全退火、正火与淬火的异同是什么？三者加热温度几乎差不多，都要经过奥氏体化，唯一不同的是冷却速度。完全退火是随炉缓冷，正火是空冷，淬火是在液体中，如水、油等介质中冷却。记住了三种热处理的不同的冷却方式，就很容易区分了。
