軋鋼設備的熱處理是通過一定的加熱、保溫和冷卻等工藝改變固態鋼鐵材料組織和性能的一種工藝。與其他軋鋼機加工工藝相比，軋鋼設備熱處理一般不改變工件內部的顯微組織，活改變工件的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量。熱處理對鋼鐵材料特別重要。這是因為鋼鐵材料在加熱和冷卻過程中會產生非常復雜的相變，軋鋼設備能控制熱處理過程中加熱、保溫、冷卻過程的參數，能很大程度改變鋼鐵的組織，賦予鋼鐵不同的性能。軋鋼設備的熱處理時人們駕馭鋼鐵材料、調控鋼鐵材料組織、挖掘鋼鐵材料潛力的極為重要的手段。 基本的軋鋼設備熱處理工藝有退火，正火，淬火，回火。退火是將鋼加熱到相變或部分相變溫度，保溫一段時間，然后緩慢冷卻的一種熱處理工藝。正火是將鋼加熱到完全相變以上的某一溫度，保溫一定的時間后，在空氣中冷卻的一種熱處理工藝。淬火是將鋼加熱到相變或部分相變溫度，保溫一段時間后，快速冷卻的一種熱處理工藝。回火是將經過淬火的鋼，重新加熱到一定溫度（相變溫度以下），保溫一段時間，然后冷卻的熱處理工藝。上述幾種工藝組合還可以得到復合的熱處理工藝，例如將鋼件淬火，隨之進行高溫回火，這種復合工藝稱調質處理。