熱處理工藝方案的制訂，即根據(jù)零件圖樣和技術要求，以及零件的制造工藝路線來確定熱處理工序和工藝方法。
在零件的制造工藝路線中，熱處理工序的位置安排大致歸納為四種類型:
1)安排在機械加工前的熱處工序有:正火、退火和人工時效等。 2)安排在粗加工后和半精加工前的熱處理工序有:調質處理、時效和退火等。 3)安排在半精加工后和精加工前的熱處理工序有:滲碳、碳氮共滲、多元共滲、淬火回火、表面感應淬火、去應力退火等。 4)安排在精加工后的熱處理工序有:滲氮、碳共、接觸電阻加熱火、激光火以及滲金屬和沉積碳化物、氮化物等。 由于零件結構、選材和技術要求繁簡程度不同，使其制造工藝路線很復雜，概括起來如下圖所示。大致可分為三類: (1)要求一般性能的普通零件 其工藝路線:原材料(或鑄鍛毛坯或半成品)→正火或退火→機械切削粗加工→成品零件，即下圖中的工藝路線1。其正火或退火，既預備熱處理，也是最終熱處理;既為機械切削加工改善工藝性，又為零件賦予使用時所需的必備性能。 (2)要求較高性能的普通零件 其工藝路線:原材料(鑄鍛毛坯或半成品)→預備熱處理(正火或退火)→機械切削粗加工→最終熱處理(淬火或回火）→機械切削精加工→成品零件，即下圖中所的工藝路線2。對于要求硬度不高的零件，機械加工又不困難時，可將機械切削加工與最終熱處理調換位置，即在預備熱處理和最終熱處理后機械切削粗加工和精加工。這樣可以減少零件在熱處理車間與機械切削加工車間之間的周轉次數(shù)。 (3)要求較高性能的精密零件 即不僅使用性能要求較高，而且零件的尺寸加工精度要求很嚴格，且其形狀和位置精度以及表面粗糙度的要求也較嚴格，其工藝路線:原材料(或鑄鍛毛坯、或半成品)→預備熱處理(正火或退火)→機械切削粗加工→調質熱處理→機械切削半精加工→整體熱處理(淬火和回火)或滲碳、淬火、回火→進行精加工→穩(wěn)定化處理或滲氮、滲金屬→成品零件，即下圖 2所工藝路線3 或4。對于一些高精密零件，如高精度量具和精密齒輪等，在半精加工后要進行一次或多次精加工和穩(wěn)定化處理。
在上述的熱處理工序位置安排和零件加工工藝路線確定的基礎上，還要注意以下內容: 1) 熱處理工序與機械加工工序安排要合理。例如，零件的調質處理，一般放在機械精加工之前;硬度要求高的零件，最終熱處理放在粗加工與磨削加工之間。 2) 采用先進技術和簡化熱處理工藝。在保證零件組織和性能的條件下，盡量使不同工序能互相結合。例如，利用鍛造余熱進行淬火;以及貝氏體鋼金件淬火空冷過程進行校正變形等。 3)盡縮短生產周期。例如，為了減少變形校正量，在零件薄部分于熱處理前增加結構強度，或粗加工時為后序增加預留加工余量。對于復雜結構易變形零件，在熱處理前增設加強肋，熱處理后再切掉。 4)有時為了提高產品質量和延長使用壽命，需要增加熱處理工序。例如，工模具球化退火前的正火;淬火后的多次回火等。 5)對于復雜易變形零件，為了達到更高的精度要求，可進行熱處理與機械加工多次往復循環(huán)等。 熱處理工序的安排和制造工藝路線的制訂，一般是由綜合工藝(統(tǒng)籌冷、熱加工) 部門確定的，對熱處理工序不可能規(guī)定得很具體，往往是只標明熱處理工序名稱(如正火、退火、淬火、滲碳、滲氮等)，至于采用哪種工藝方法(例如哪種退火，哪種滲碳等)，需要熱處理工藝設計者具體確定。在確定了工藝方法后，才能進一步確定其工藝參數(shù)(如加熱速度、加熱溫度、冷卻介質、冷卻中轉溫度等)。 1)慎重分析所處理零件的重要性 (一般件、重要件、關鍵件) 及其圖樣中已規(guī)定的熱處理工藝方法的難易程度和在企業(yè)內外實施的可行性。以盡量滿足零件圖樣中規(guī)定的工藝方法為出發(fā)點，如果實在不可行要及時與產品設計部門溝通、協(xié)調，最終由產品設計部門決定取舍或更改，并按企業(yè)規(guī)定的審批程序以文件形式反饋到工藝設計部門。 2) 確定具體工藝方法，應以本企業(yè)所具備的條件為出發(fā)點，只有在產品及其零件技術條件不可更改的情況下，才考慮外委熱處理的可行性。 3) 在確定工藝方法時，只能將重要性低的零件當做重要性高的來處理，不可相反。材料代用時，只能用高級優(yōu)質材料代替優(yōu)質材料和普通材料，不可相反。且按企業(yè)規(guī)定的審批程序處理，任何人不得擅自代用。 4)在產品及其零件圖樣等技術文件中對熱處理無明確技術要求時，熱處理工藝設計者需查找可靠的技術標準和相關資料，有據(jù)可查地確定工藝方法，不得盲目確定。 5)整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理不得互相替換。確實須替換時，應按企業(yè)規(guī)定的審批程序處理，任何人不得擅自替換。 6)確定具體工藝方法時，就高不就低。例如，高碳碳素鋼和高碳合金鋼退火需采用球化退火，不得用普通退火工藝應付;真空爐淬火加熱不得用普通爐淬火加熱代替;碳氮共滲不得用滲碳代替;氮碳共滲不得用滲氮代替等。如需代替，應按企業(yè)規(guī)定的審批程序處理，任何人不得擅自代替。 7)確定工藝方法時，應兼顧技術先進性與技術經濟性的統(tǒng)一，經濟性與安全性統(tǒng)一，安全性與生產效率的統(tǒng)一等，處理好各項確定原則之間的關系。
