渗碳件常用热处理工艺及适用范围主要有以下几种：
（1）直接淬火、低温回火。
组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残留奥氏体量较多，表面硬度较低。适用范围：操作简单，成本低廉，用来处理承受冲击载荷不大的零件，适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。
（2）预冷直接淬火、低温回火。淬火温度800~850℃。
组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残留奥氏体量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。适用范围：操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。
（3）一次加热淬火、低温回火。淬火温度820~850℃或780~810℃。
组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用820~850℃淬火，心部为低碳马氏体，表面要求硬度高者，采用780~ 810℃淬火可以细化晶粒。适用范围：适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件，气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。
（4）渗碳、高温回火、一次加热淬火、低温回火。淬火温度840~ 860℃。
组织及性能特点：高温回火使马氏体和残留奥氏体分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，便于切削加工及淬火后残留奥氏体减少。适用范围：主要用于Cr-Ni合金渗碳工件。
（5）二次淬火、低温回火。
组织及性能特点：第一次淬火（或正火），可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织(850~ 870℃)，第二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时可在材料的Ac1~Ac3之间淬火，对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。适用范围：主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件，特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。
（6）二次淬火冷处理低温回火。
组织及性能特点：在高于Ac1或Ac3（心部）的温度淬火，高合金表层残留奥氏体较多，经冷处理（-70~-80℃）使奥氏体发生转变，从而提高表面硬度和耐磨性。适用范围：主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。
（7）渗碳、感应淬火、低温回火。
组织及性能特点：可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小，不允许硬化的部位不需预先防渗。适用范围：各种齿轮和轴类。
