在金属冶炼过程中，同样的原材料配比，采用不同的热处理工艺，会得到组织结构和物理性能各异的产品，导致在直读光谱仪上测试时得到不同的测试结果。
一、退火
将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它随炉缓慢冷却的热处理方法，称为退火。退火得到的组织通常是珠光体和铁素体。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化，细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力。同时，退火可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。退火可以消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，大多属于半成品热处理，或称作预备热处理。
二、正火
正火是将钢加热到某温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法，得到的组织通常是索氏体。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对亚共析钢正火可细化晶粒，提高综合力学性能。
三、淬火
淬火是将钢加热到某温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火冷却介质中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的降温条件急速冷却，而获得以马氏体或下贝氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能提高钢的强度和硬度，但要降低其塑性。
四、回火
将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却的热处理方法称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。根据回火温度的不同，可将回火分为低温回火、中温回火和高温回火。
