鐵基粉末冶金零件的整體淬火由以下三個過程組成:
奧氏體化。在碳勢相當於化合碳含量的保護氣氛中，將零件加熱到高於A3的溫度，通常為850℃，並保持壹定時間，時間的長短取決於零件的形狀和尺寸。比如30分鐘。
淬火。從奧氏體化溫度或稍低的溫度，但仍高於A3，在油或水中淬火零件，使奧氏體轉變為硬而脆的馬氏體或貝氏體。對於鐵基粉末冶金零件，最好在溫油(50℃)中淬火，因為粉末冶金零件有氣孔，當淬火冷卻速度過快時，零件可能會開裂。另外，用鹽水淬火時，孔隙中殘留的鹽水會導致淬火後零件腐蝕嚴重。
回火。根據GB/T19076-2003《燒結金屬材料-規範》，鐵基粉末冶金零件通常在180℃回火(燒結鎳鋼為260℃)，根據零件的截面厚度，回火時間通常為1h。其目的是消除奧氏體轉變為馬氏體和貝氏體時產生的內應力。回火可以降低馬氏體和貝氏體的脆性，提高零件材料的韌性。