热处理厂有限公司前身是“上海机械厂”，由“立铁工厂”和“大铁工厂”于1956年8月合并而成。从1959年起，公司专营热处理对外加工协作服务。1966年，公司正式改名为“热处理厂”，为原机械工业部重点企业、中国热处理工艺样板企业，是中国目前成立最早、规模最大的商业热处理公司。1989年公司荣获“国家二级企业”称号，是全国同行业中的第一家。1995年公司又获“中国机械工业百家优秀企业”的殊荣，并连续15年评为“上海市文明单位”。2003年经中国热处理行业协会评审为首批“中国热处理规范企业”，并通过ISO9001全面质量体系认证。2006年企业整体改制为热处理厂有限公司，现为中国热处理行业协会、上海热处理行业协会和上海热处理学会的副理事长单位。2008年热处理厂有限公司在上海市金山区设立全资子公司上海龙钱热处理有限公司。2009年公司被认定为上海市高新技术企业，上海市科技小巨人企业。2010年9月热处理厂有限公司在山西省太原市小店区设立太原上热金属科技有限公司以服务山西及华北市场。