最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強度等力學性能。
　　1）淬火：淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因為變形、氧化及脫碳較小而應用較廣，而且表面淬火還具有外部強度高、耐磨性好，而內部保持良好的韌性、抗沖擊力強的優點。為提高表面淬火零件的機械性能，常需進行調質或正火等熱處理作為預備熱處理。其一般工藝路線為：下料——鍛造——正火（退火）——粗加工——調質——半精加工——表面淬火——精加工。
　　2）滲碳淬火：滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼，先提高零件表層的含碳量，經過淬火后使表層獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時對不滲碳部分要采取防滲措施（鍍銅或者鍍防滲材料）。由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在0.5~2mm之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝線路一般為：下料——鍛造——正火——粗、半精加工——滲碳淬火——精加工。
　　當局部滲碳零件的不滲碳部分，采用加大余量后切除多余的滲碳層的工藝方案時，切除多余滲碳層的工序應安排在滲碳后，淬火前進行。
　　3）滲氮處理：滲氮處理是使氮原子滲入金屬表面獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由于滲氮處理溫度較低、變形小，且滲氮層較薄（一般不超過0.6~0.7mm），因此滲氮工序應盡量靠后安排，常安排在精加工之間進行。為減少滲氮時的變形，在切削后一般需進行消除應力的高溫回火。