近年來，隨著熱處理新工藝、新設備、新技術的不斷創新以及計算機的應用，使熱處理生產的機械化、自動化水平不斷提高，其產品的質量和性能不斷改進。目前，熱處理技術一方面是對常規熱處理方法進行工藝改進，另一方面是在新能源、新工藝方面的突破，從而達到既節約能源，提高經濟效益，減少或防止環境污染，又能獲得優異的性能。
1、真空熱處理
在真空環境（低于一個大氣壓）中進行的熱處理稱為真空熱處理。主要有：真空淬火、真空退火、真空回火等。真空熱處理可大大減少工件的氧化和脫碳；升溫速度慢，工件截面溫差小，熱處理變形小；表面氧化物、油污在真空加熱時分解，被真空泵排出，使得工件表面光潔美觀，提高了工件的疲勞強度、耐磨性和韌性；工藝操作條件好，易實現機械化和自動化，節約能源，減少污染。但設備較復雜，價格昂貴。目前主要用于工模具和精密零件的熱處理。
2、可控氣氛熱處理
可控氣氛熱處理是指在成分可控的爐氣中進行的熱處理。其目的是防止工件加熱時產生氧化、脫碳等現象，提高工件表面質量；有效地進行滲碳、碳氮共滲等化學熱處理；對脫碳的工件施行復碳等。通過建立氣體滲碳數學模型和計算機碳勢優化控制以及碳勢動態控制，在氣體滲碳中實現滲層濃度分布的優化控制、層深的精確控制和生產率的提高，取得重大效益。
3、激光熱處理
激光熱處理是利用專門的激光器發生能量密度極高的激光，以極快速度加熱工件表面，自冷淬火后使工件強化的熱處理。目前生產中大都使用CO2氣體激光器，它的功率可達10～15kW以下，效率高，并能長時間連續工作。通過控制激光入射功率密度、照射時間及照射方式，即可達到不同的淬硬層深度、硬度、組織及其它性能要求。
激光熱處理具有加熱速度快，加熱到相變溫度以上僅需要百分之幾秒；淬火不用冷卻介質，而是靠工件自身的熱傳導自冷淬火；光斑小，能量集中，可控性好，可對復雜的零件進行選擇加熱淬火；能細化晶粒，顯著提高表面硬度和耐磨性；淬火后，幾乎無變形，且表面質量好等優點。主要用于精密零件的局部表面淬火，也可對微孔、溝槽、盲孔等部位進行淬火。
4、形變熱處理
形變熱處理是將塑性變形和熱處理有機結合起來，獲得形變強化和相變強化綜合效果的工藝方法。此工藝能獲得單一強化方法所不能得到的優異性能（強韌性），此外還能簡化工藝，節約能源、設備，減少工件氧化和脫碳，提高經濟效益和產品質量。形變熱處理方式很多，有低溫形變熱處理、高溫形變熱處理、等溫形變熱處理、形變化學熱處理等。以低溫形變熱處理為例，將工件加熱至奧氏體狀態，保溫一定時間后，迅速冷至Ar1至Ms點之間的某一溫度進行形變，然后立即淬火、回火。與普通熱處理相比，可以顯著提高鋼的強度和疲勞強度，提高鋼的抗磨損和抗回火的能力。它主要用于強度要求極高的工件，如高速鋼刀具、模具、軸承、飛機起落架及重要彈簧等。
5、計算機在熱處理中的應用
計算機首先用于熱處理工藝基本參數（如爐溫、時間和真空度等）及設備動作的程序控制；而后擴展到整條生產線（如包括滲碳、淬火、清洗及回火的整條生產線）的控制；進而發展到計算機輔助熱處理工藝最優化設計和在線控制，以及建立熱處理數據庫，為熱處理計算機輔助設計及性能預測提供了重要支持。
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