粉末冶金材料的熱處理應根據其化學成分和晶粒度來確定。氣孔的存在是一個重要因素。粉末冶金材料在壓制和燒結過程中形成的氣孔貫穿整個零件，氣孔的存在影響熱處理的方式和效果。粉末冶金材料的熱處理有幾種形式：淬火、化學熱處理、蒸汽處理和特殊熱處理：

1、淬火熱處理工藝

由于氣孔的存在，傳熱率必然低于致密材料，因此淬火時淬透性較差。另外，在淬火過程中，粉末材料的燒結密度與材料的熱導率成正比；由于燒結工藝與致密材料的不同，粉末冶金材料的內部組織均勻性優于致密材料，但微觀區域較小。因此，不均勻性，完全奧氏體化時間比相應的鍛件長 50%。添加合金元素后，完全奧氏體化溫度會更高，時間會更長。

2、化學熱處理過程

化學熱處理一般包括分解、吸收和擴散三個基本過程。碳分解后，被金屬表面吸收，逐漸向內部擴散。在材料表面獲得足夠的碳濃度后，進行調質處理會增加粉末冶金材料的表面硬度和硬化深度。由于粉末冶金材料中存在氣孔，活性炭原子從表面滲入內部，完成化學熱處理過程。但材料密度越高，氣孔效應越弱，化學熱處理的效果越不明顯。因此，必須使用具有較高碳勢的還原氣氛進行保護。根據粉末冶金材料的孔隙特性，加熱和冷卻速度比致密材料低，因此加熱時應延長保溫時間，提高加熱溫度。

3、蒸汽處理

蒸汽處理是通過加熱蒸汽使材料表面氧化，在材料表面形成氧化膜，從而提高粉末冶金材料的性能。特別是對于粉末冶金材料的表面的防腐，其有效期比發藍處理效果明顯，處理后的材料硬度和耐磨性明顯增加。

4、特殊熱處理工藝

特殊熱處理工藝是近些年來科技發展的產物，包括感應加熱淬火、激光表面硬化等。感應加熱淬火是在高頻電磁感應渦流的影響下，加熱溫度提升快，對于表面硬度的增加有顯著效果，但是容易出現軟點，一般可以采取間斷加熱法延長奧氏體化時間；激光表面硬化工藝是以激光為熱源使金屬表面快速升溫和冷卻，使奧氏體晶粒內部的亞結構來不及回復再結晶而獲得超細結構。