機器零件熱處理工藝選擇的一般原則如下：
1）強度要求不高的碳鋼零件，可以不進行熱處理或僅做正火處理。鑄鋼件需進行正火處理。
2）按切削加工性的要求選擇熱處理工藝。低碳低合金結構鋼采用正火預備熱處理，如20CrMnTi鋼采用等溫正火工藝（亦有稱等溫退火），可以獲得較好的切削加工性和低的表面粗糙度；淬火性較好的鋼正火后還需補充高溫回火；彈簧鋼、高碳鋼高合金鋼或用作冷變形的低碳低合金結構鋼零件應進行球化退火處理，以獲得好的加工性；大批量生產的零件為力爭改善切削加工性，必須彩用合適的預備熱處理工藝。
3）要求較高強度和綜合力學性能的零件，可以采用調質處理。調質處理即可作為預備熱處理，也可作為最終熱處理。
在下列情況下調質處理用作預備熱處理：①為了改善表面淬火件的心部力學性能；②提高氮碳共滲件的心部強度；③提高滲氮件的心部力學性能，并改善滲氮層的組織，避免出現針狀氮化物等缺陷；④對于容易出現淬火畸變的零件，采用調質預備熱處理有助于減少淬火畸變。
在下列情況下調質處理用作最終熱處理：①零件整體要求較好的綜合力學性能；②考慮能滿足零件的性能要求，并兼顧零件的加工性、精度及熱處理的經濟性、方便性。
4）以整體淬火作為最終熱處理常適用于下列情況：①整體強韌性要求較高的零件，可以采用低碳鋼或低碳合金鋼整體淬火，獲得低碳馬氏體組織，或采用整體兩相區加熱淬火等強韌化的整體處理工藝；②整體要求有一定強度的眾多機器零件，同時又要兼顧一定的塑韌性，選擇整體淬火并回火至適當硬度的最終熱處理；③整體要求較高強度、硬度和耐磨的零件，采用整體淬火的最終熱處理獲得較高的強度、硬度；④局部淬硬有困難的小零件以及要求淬硬表面較多的零件，為簡化工序可采用整體淬火，但對于承受較大沖擊載荷的零件，是否采用整體淬火應慎重考慮。
5）對于形狀復雜、要求熱處理的畸變量小，或要求整體高強度和高韌性及表面較高耐磨性的零件，可以采用等溫淬火或分級淬火作用最終熱處理。
6）對于僅需一端淬硬并有強度要求的零件，可以選用流態爐（或鹽浴爐）對其一端進行局部加熱淬硬，也可以用火焰加熱、感應加熱使其淬硬。對于只需中間某一部位淬硬的零件，可以選用流態爐（或鹽浴爐）進行局部加熱，掉頭淬火；或對非淬硬部位先行絕熱保護后整體加熱，淬火冷卻。
7）僅僅表面層要求較高耐磨性和疲勞強度的零件，可以采用表面淬火作為最終熱處理。
8）表面要求高耐磨性、高疲勞強度，心部要求高強韌性的動力機械零件，可以采用低碳合金鋼，以滲碳（或碳氮共滲）淬火作為最終熱處理。
9）要求高耐磨和高疲勞強度的精密零件，或要求一定耐蝕性的零件，可以采用滲氮處理。
10）要求表面耐磨和高疲勞強度而承載較輕的零件，或形狀復雜的精密零件、輕載零件，當采用其他熱處理方法難以解決熱處理畸變問題時，可以采用各咱低溫化學熱處理工藝，如鐵素體氮碳共滲、硫氮共滲、低溫滲硫等。
11）為了減少最終熱處理時的畸變，應在工藝過程中安排適當的去應力退火工序，以消除或減少前道加工中的殘留應力。這時對形狀復雜的滲氮或氮碳共滲零件顯得尤為重要。
