合金調質鋼含碳量都在中碳范圍，對合金含量較少的鋼，正火后的組織多為珠光體（稱珠光體型鋼）；合金含量較多的鋼，則為馬氏體組織(稱馬氏體型鋼）。為了便于切削加工和改善鋼中因熱加工不當而造成的粗晶組織和帶狀組織，先需要進行預備熱處理。為此，對于珠光體型鋼可以在一定溫度以上加熱進行一次正火或退火處理；對于馬氏體型鋼則先在一定溫度以上加熱進行正火，然后再在一定溫度以下進行高溫冋火，使其組織轉變為冋火索氏體，以降低硬度。當鍛件加工成零件后再進行最終熱處理，先將鋼加熱、淬火，獲得馬氏體組織，再進行回火，使零件獲得所需要的性能。調質鋼的回火溫度為500~650℃(高溫回火）。

       合金滲碳鋼的熱處理規范是滲碳后，進行淬火+低溫冋火。根據鋼的成分不同，鍛件熱處理的方式不同（直接淬火、一次淬火或兩次淬火，而后低溫回火）。其滲碳層的組織為隱針狀回火馬氏體和均勻分布的細粒狀碳化物。表面硬度HRC58~63，心部硬度隨鋼種不同，分別出現低碳回火馬氏體、屈氏體和索氏體等組織，其硬度在HRC20~45之間。

       彈簧鋼的熱處理方式主要有兩種。一種是淬火后中溫回火處理；另一種是低溫消除應力處理。采取何種熱處理方法取決于彈簧繞制前鋼材的供應狀態。

       軸承鋼（以GCrl5鋼為例）制零件一般要經過球化退火（預備熱處理)和淬火+低溫回火(最終熱處理）。