一、预先热处理
预先热处理是调整材料的可加工性和内部结构，为以后的热处理创造条件，包括退火、正火和调质等三部分。
解放前，上海只有中国农业机器公司（现上海机床厂），经纬纺织机械厂（解放后迁往山西榆次）等少数几家厂点，设有使用煤炭和柴油的退火炉，对铸铁件进行预先热处理。
解放后，50年代初，引进苏联热处理技术，其中调质工艺首先在机床行业应用，并逐渐扩大到其他机械制造业。同时，退火、正火和调质形成配套，材料也从黑色金属扩大到有色金属。设备也有较大的改进，铸铁件去应力退火开始采用电阻炉。60年代初，上海电缆厂自行设计制造了中国第一台推杆式连续铜线材退火炉，并采用酒精裂解保护气氛达到铜材的无氧化退火。1985年，华通开关厂引进瑞士井式炉对弹簧片进行退火，并采用抽预真空再通吸热型保护气氛的工艺，达到光亮退火。1986年，上海标准件五厂首先采用煤气井式加热炉，解决了氧化脱碳难题。1987年，上海标准件一厂采用氮基保护气氛对盘元退火。
二、成品热处理
40年代，上海成品热处理设备只有小功率的电热箱式炉、坩锅式盐浴炉及煤炭炉等。50年代，开始从苏联及东欧国家引进箱式电炉、内热式盐浴电炉及井式电炉等设备，其中箱式电炉占25%、盐浴电炉占21%、井式电炉占20%。炉温变化只能控制在±20℃，氧化脱碳严重、劳动强度大。60年代，开发了以丙烷为原料吸热式控制气氛热处理工艺和设备。1973年，上海第一石油机械厂贯通式热处理自动生产线投产，是上海热处理工艺采用保护气氛的开始。
1981年后，引进了一批国外先进热处理设备，采用了耐火纤维和超轻质耐火材料等，制造出多用炉、网带炉、滚筒炉等热处理设备，并用埋入式盐浴炉取代插入式盐浴炉。同时，高频感应加热设备，也采用硅堆整流代替闸流管。
到1990年，上海热处理工艺已普遍采用了无氧化热处理技术。同年，上海刃具厂率先采用真空加压气淬炉。
三、表面热处理
40年代，上海热处理工艺开始采用木碳或氰盐为渗碳剂进行固体或液体渗碳、表面火焰淬火。60年代，开发了气体渗碳、离子渗碳、气体软氮化和碳氮共渗工艺。表面感应热处理也开始应用于生产。70年代，应用离子渗碳，PVD、CVD、TD法熔盐渗金属和离子注入工艺。1973年，上海工具厂氧氮化工艺获市科技成果三等奖。80年代，激光热处理研制成功，并应用于汽车和液压件制造业。高能热处理开始起步。上海工具厂研制成功低压氧氮化工艺，并从瑞士引进了离子镀膜机，对高速钢刀进行沉积TIN。
［上海电炉厂SL88－286型传送带式热处理生产线］
上海机电工业热处理工艺成果一览表
| 序号 | 单位 | 项目名称 | 应用年月 | 获奖时间和等级 |
| 1 | 上海热处理厂 | 力士牌举重杠铃横杆热处理 | 1964 | 该产品于1989年被国际举联确认为A级比赛器材，可在世界上任何级别比赛中使用。获国家质量银质奖。 |
| 2 | 上海热处理厂 | 剑条（体育器材）热处理 | 1974 | 1984年，第23届奥运会中国运动员奕菊杰使用国产热处理剑条参赛，获花剑项目冠军。 |
| 3 | 上海热处理厂 | 地质钻管中频热处理 | 1978 | 1978年获全国科技大会奖 |
| 4 | 上海热处理厂 | 感应胶片多层涂布挤压嘴热处理 | 1989 | 1990年获上海振兴一等奖 |
| 5 | 上海工具厂 | 系列麻花钻热处理 | 80年代 | 多次获国家质量金质奖 |
| 6 | 上海重型机器厂 | 国内最大的560吨加氢反应器筒体、封头等锻件热处理 | 1989 | |
| 7 | 上海淬火厂 | 江西钢厂20吨转炉主轴火焰淬火 | 1989 | |
| 8 | 上海工具厂 | 氧氮化工艺 | 1973 | 与上海工大合作，获市科技成果二等奖 |
| 9 | 上海淬火厂 | 滴注式可控气氛热处理新工艺 | 1976～1978 | 1981年获国防工办科技进步三等奖 |
| 10 | 上海柴油机厂 | 40Cr钢－135柴油机连杆锻后导热淬火工艺 | 70年代 | 为国内最先批量应用于生产的锻、热、淬火工艺 |
| 11 | 上海工具厂 | 高速钢刀具表面低压氧氮化处理 | 1981 | |
| 12 | 彭浦机器厂 | 上海—320履带式推土机终传动大齿圈全齿加热淬火 | 1986 | 1986年经机械委大露天重大攻关项目鉴订会认可 |
| 13 | 上海标准件五厂 | 硝盐炉“回火发兰”一步法 | 1986 | 获机械部科技进步三等奖 |
| 14 | 上海市机械工艺研究所 | 真空淬火工艺研究 | 1986 | 获机械部科技进步三等奖 |
| 15 | 上海市机械工艺研究所 | 反应溅射氮化钛工艺设备 | 1987 | 获上海市科技进步三等奖 |
| 16 | 上海市机械工艺研究所 | 钢的渗碳与渗氮共渗淬火回火处理 | 1987 | 获机械委科技进步三等奖 |
| 17 | 上海实验电炉厂 | SSX—B—16高温箱式电阻炉 | 1986 | 上海市优秀新产品三等奖 |
| 18 | 上海热处理厂 | 精密齿轮最佳化学热处理 | 1987 | 1987年获上海市科技进步三等奖 |
| 19 | 上海工具厂 | 剃齿刀表面特种强化热处理 | 1987 | |
| 20 | 上海市机械 工艺研究所 | 滴注式内推连续气体渗碳、淬火、回火机组及滴注工艺研究 | 1987 | |
| 21 | 上海实验电炉厂 | SS84—48—51光亮热处理装置 | 1987 | 获上海市优秀新产品二等奖 |
| 22 | 上海电气自动化研究所 | 微型计算机真空热处理炉 | 1987 | |
| 23 | 上海起重运输机械厂、上海第一机床厂 | 特大型床身导轨中频淬火工艺 | 1990 | 1990年获上海市科技结合生产重点工业会战项目科技振兴二等奖 |
| 24 | 上海电炉厂 | SL88—286型传送带式热处理生产线 | 1990 | |
| 25 | 上海热处理厂 | 用重质木炭粉为主要原料的“603”无毒渗碳剂代替氰盐（俗称山奈）进行渗碳 | 1960 | 国内首创并在全国推广应用 |
| 26 | 上海热处理厂 | 通氨滴醇气体软氨化研究和应用 | 1987 | 1987年获教委科学进步二等奖 |
| 27 | 上海工具厂 | 埋入式盐浴炉 | 1970 | 国内首创 |