1、直接淬火法：直接淬火法是指工件滲碳後隨爐降溫（或出爐預冷）到760—860℃後直接淬火的方法。隨爐降溫或出爐預冷的目的是為了減少淬火內應力與變形，同時，還可以使高碳的奧氏體中析出壹部分碳化物，降低奧氏體中的碳濃度，從而減少淬火後殘留的奧氏體，獲得較高的表面硬度。
2、重新加熱淬火：工件在滲碳後冷卻到奧氏體完全轉變，可能轉變成鐵索體／珠光體，或馬氏體組織，接著重新將它加熱到所希望的淬火溫度，然後淬火。這種方法可以得到晶粒較細的組織。此外，也可以安排壹次中間同火，在最後淬火加熱之前還可以進行壹些切削加工，例如切除部分滲碳層。為了避免重復加熱引起太大的變形，對易於變形的工件，可規定進行壹次或幾次預熱。
3、回火：滲碳零件淬火後，接著在150~250℃之間進行回火處理。對於非合金鋼，回火溫度壹般為150-180℃，對於合金鋼則為160- 200℃。經過這種處理，可降低組織應力，而在最外層保持有利的壓應力。此外，回火改善了滲碳淬火零件的可磨削性，降低了磨削裂紋敏感性。在此溫度範圍內，硬度的降低最多為5 hrc，大多為1—3 hrc。回火對於耐磨性和疲勞強度的影響，不同的作者有不同的見解。
4、高合金鋼滲碳件的熱處理：對於高強度合金滲碳鋼，特別是鉻鎳鋼（如12crn13a、12cr2n14a、20cr2ni4a、18cr2ni4w等）．因合金元素含量較高，經滲碳後表面含碳量達0.8%-1.0%時，采用直接淬火會顯著地增加殘留奧氏體量，嚴重地影響零件的使用壽命。對這類鋼，滲碳後的熱處理必須設法減少殘留奧氏體量，還要註意改善切削加工性的問題。壹般采用在滲後、重新加熱淬火之前增加中間高溫回火工序的工藝方案。
（1）若采用壹次淬火法，應在淬火之前增加壹道高溫回火；
（2）若用二次淬火法，則要在第壹次淬火（或正火）之後、第二次淬火之前增加壹道高溫回火，目的是使滲碳件表面軟化，硬度降到30 hrc左右，以改善切削加工性能，並減少以後淬火時的變形。
高溫回火溫度壹般為640~ 680℃，保溫3—8 h，滲碳件經過高溫同火後再進行淬火，其表層為淬火馬氏體+少量殘留奧氏體十碳化物，心部為低碳馬氏體組織；再經低溫回火後，表層為回火馬氏體+少鼉殘留奧氏體+碳化物，心部為低碳回火馬氏體。高合金鋼的中間高溫回火還有降低最終淬火後殘留奧氏體量的作用。如18cr2ni4w鋼滲碳後，需經過2—3次高溫回火，並且壹般選用較高的回火溫度(680—700℃)，每次保溫3h。