表面整体热处理包括：表面高频淬火，表面火焰淬火以及黑色或蓝色表面。接受调查的紧固件公司中约有80％拥有热处理设备，其中大多数使用台湾热处理工艺线。该生产线设备是具有气氛保护的连续网带式炉，气氛，温度和工艺参数由计算机控制。整体热处理存在的问题包括缺乏对淬火介质的冷却性能的测量，不稳定的碳势控制以及长时间的炉温效应测试，这些都容易引起热处理缺陷。
整体热处理淬火零件的局部位置（由几何结构决定），在高温临界温度区域的冷却速度明显减慢，因此没有硬化。大型不可硬化部件中产生的横向和纵向劈裂是由以热应力为主要成分的残余拉伸应力作用在淬火部件的中心以及淬火部件末端的截面中心引起的。整体热处理淬火部分首先形成裂纹，是由内而外膨胀引起的。为了避免这种裂纹，经常使用水油双液淬火工艺。
共析钢的等温转变曲线，基本上反映了专业整体热处理在不同温度下共析钢的转变所需的保温时间，转变完成时间和转变产物。在实际的热处理生产中，除了分级等温淬火工艺外，还有许多连续冷却的情况。整体热处理淬火要求马氏体组织的速度必须大于临界冷却速率，并且零件表面的冷却速率通常大于型芯的冷却速率。
退火，正火或多次高温回火以细化晶粒后，可以在正常条件下对过热结构进行重新奥氏体化。粗糙组织的遗传，当专业整体热处理公司再次对具有粗马氏体，贝氏体和铁氏体组织的钢零件进行奥氏体化时，将它们缓慢加热至常规淬火温度，甚至更低。奥氏体晶粒仍较粗。这种现象称为组织遗传。整体热处理公司为了消除粗糙组织的遗传，可以使用中间退火或多次高温回火处理。
