机械零件的材料及毛坯类别选定之后，欲使零件实现所要求的力学性能，则主要靠热处理工艺来保证。因此必须根据热处理目的和工序作用，合理安排热处理工序在加工工艺路线中的位置。
(1)预备热处理的工序位置
包括退火、正火、调质等。
工序位置：一般均紧接毛坯生产之后、切削之前，或粗加工之后、精加工之前。
退火和正火的工序位置
一般安排在毛坯生产之后、切削加工之前。
处于精密零件，为了消除切削加工残余应力，在切削加工工序之间还应安排去应力退火。
工艺路线安排为：
毛坯生产（铸、锻、焊、冲压等）一一退火或正火一一机械加工
调质的工序位置
这种热处理既可作为最终处理，又可为以后表面淬火或易变形零件的整体淬火作好组织准备。
位置：一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前。
一般的工艺路线应为：
下料一一锻造一一正火（退火）一一机械粗加工（留余量）一一调质一一机械精加工
（2）最终热处理的工序位置
包括各种淬火、回火及化学热处理等。
零件经这类热处理后硬度较高，除磨削外，不适宜其他切削加工。
工序位置：应尽量靠后，一般均安排在半精加工之后、磨削之前。
整体淬火与表面淬火的工序位置安排基本相同。
淬火件的变形及氧化、脱碳应在磨削中予以去除，故需预留磨削余量（例如直径200mm以下、长度1000mm以下的淬火件，磨削余量一般为0.35~0.75mm）。
对于表面淬火件，为了提高其心部力学性能及获得细晶马氏体组织的表层淬火组织，常需先进行正火或调质处理。因表面淬火件的变形小，其磨削余量也应比整体淬火件小。
整体淬火件的加工路线一般为：
下料一一锻造一一退火（正火）一一机械粗（半精）加工一一淬火、回火（低温、中温）一一磨削
感应加热表面淬火件加工路线一般为：
下料一一锻造一一正火（退火）一一机械粗加工一一调质一一机械半精加工（留磨量）一一感应加热表面淬火、回火一一磨削
不经调质的感应加热表面淬火件，锻造后的预先热处理须用正火。
如正火后硬度偏高，切削加工性不好，可在正火后再高温回火。
适当地调整工序次序，可以减少零件变形与开裂。
如将热处理方法及加工次序变为：
调质一一加工槽口一一槽口高频淬火一一加工内螺纹，则既可达到技术要求又可减少零件变形。
(3)渗碳的工序位置
分整体渗碳和局部渗碳两种。
当渗碳零件局部不允许有高硬度时，应在设计图纸上予以注明，该部位可镀铜以防止渗碳或采取多留余量的方法，待零件渗碳后淬火前再去掉该处渗碳层（去渗碳层切削加工）。
渗碳件的工艺路线一般为：
下料一一锻造一一正火一一机械粗、半精加工（留磨量，局部不渗碳者还须留防渗余量）一一渗碳一一淬火、低温回火一一机械精加工（磨）
或
下料一一锻造一一正火一一机械粗、半精加工（留磨量，局部不渗碳者还须留防渗余量）一一渗碳一一去渗碳层切削加工一一淬火、低温回火一一机械精加工（磨）
(4)氮化的工序位置
氮化的温度低、变形小、氮化层硬而薄。
工序位置：应尽量靠后，一般氮化后只须研磨或精磨。
为防止因切削加工产生的残余应力引起氮化件变形，在氮化前常进行去应力退火；
又因氮化层薄面脆，心部必须有较高的强度才能承受载荷，故一般应先进行调质。
氮化零件（38CrMoAl钢）的加工路线一般为:
下料一一锻造一一退火一一机械粗加工一一调质一一机械精加工一一去应力退火（通常称为高温回火）一一粗磨一一氮化一一精磨或研磨
