零件经过渗碳之后，由于表面层和心部的含碳量相差较大，表面与心部热处理的相变温度发生了较大的差异；同时长时间高温渗碳引起晶粒粗化，使钢的性能恶化。这些影响因素都给渗碳后的热处理造成了困难。所以在实际生产中，要根据渗碳后的各种具体情况，分别采取不同的热处理方法。

   （1）渗碳后直接淬火+（160~200）℃×（2~3）h低温回火工艺，在细晶粒钢渗碳中广泛采用，缩短生产周期，提高劳动生产率，节省能源消耗，降低生产成本。缺陷是：残余奥氏体多，淬火变形大。根据零件所用钢材的淬火件尺寸大小、对变形的要求等方面的特点，可以在预冷后进行水淬、油淬、水-油双液淬或者用120~160℃热油分级淬火。

   （2）渗碳后预冷（到Ar3之上，一般是800~850℃）直接淬火+（160~200）℃×（2~3）h低温回火工艺。淬火介质选择按照“渗碳后直接淬火”的方式。

   以上两个工艺除了要合理选择淬火方式和严格控制预冷温度外，还应考虑到零件钢材必须是细晶钢，而且渗碳后只是进行磨削加工，因直接淬火后难以进行其他切削加工。

   （3）渗碳后缓冷，重新加热一次淬火+（160~200）℃×（2~3）h低温回火工艺。淬火加热温度有两种，820~850℃和780~810℃。表面层耐磨性高、残余奥氏体少、淬火变形小。

   对心部组织、性能要求较高的合金渗碳钢零件，淬火温度应略高于心部的Ac3，常为Ac3+(30~50) ℃，心部完全重结晶，使晶粒细化，淬火后可获得细晶粒的低碳马氏体或索氏体组织，具体较好的强韧性。这一淬火温度对表面层属于偏高的范围，因为超过了表面层的Ac_cm点，晶粒有粗化倾向，且淬火后残余奥氏体较多，但可消除网状碳化物。

   对表面层硬度和耐磨性要求很高，而对心部组织和性能要求不严的渗碳件，如各种量规等，淬火温度可选Ac1+（40~60）℃。这一温度对表面层完全合适，淬火后为马氏体，含少量碳化物，残余奥氏体很少，因而硬度高、耐磨性好。这一温度对心部不能完全奥氏体化，只是部分组织淬火后为低碳马氏体，还保留着一定数量的铁素体未淬火，所以机械性能较差。应当指出，采用这种淬火温度的前提必须是淬火前表面渗层中无网状碳化物。在生产实践中，对于一般碳钢的渗碳零件，一次淬火温度常在Ac1~Ac3，既高于Ac1+(40~60) ℃，又低于Ac3+（30~50）℃，如820~850℃之间，淬火后兼顾了表面与心部的组织、性能要求。这种淬火温度，对心部要求强而韧，表层允许有较多的残余奥氏体、表面耐磨、抗点蚀疲劳性能良好的零件特别适用。

   淬火介质的选择，可按照钢材的淬火性能、零件尺寸和形状特点、组织性能和变形量要求等，采用单液、双液、分级等方式进行淬火。

   （4）渗碳后高温回火[(650~680) ℃×(6~38)h]，一次淬火+（160~200）℃×（2~3）h低温回火工艺。淬火加热温度为840~860℃，适用Cr-Ni合金渗碳钢，高温回火是使渗碳冷却形成的马氏体和残余奥氏体分解，便于切削加工，使渗层淬火残余奥氏体量减少。

   （5）双重淬火工艺就是在渗碳后进行两次淬火处理，然后再低温回火的热处理工艺。第一次淬火或正火：淬火的温度常为Ac3+(30~50) ℃，对碳钢为880~900℃。可以消除深层网状碳化物、细化心部组织，为进行表面层的第二次淬火准备良好的原始组织。第二次淬火加热[一般为Ac1+(40~60) ℃，即在Ac1~Ac_cm]在760~800℃+（160~200）℃低温回火，适用于重要渗碳件和采用粗晶粒钢的渗碳件。

   （6）渗碳后重新加热淬火+冷处理+（160~200）℃低温回火。对于高合金钢，在心部的Ac1和Ac3温度加热淬火，表层残余奥氏体量较多，经过冷处理（一般一70~一120℃），促使奥氏体转变，提高表面硬度，增加耐磨性。

   （7）渗碳后感应加热淬火+（160~200）℃低温回火。