滲碳熱處理是指為增加鋼件表層的含碳量和形成一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質中加熱并保溫使碳原子滲入表層的化學熱處理工藝。

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滲碳后常采用以下幾種熱處理方法：
直接淬火+低溫回火：將零件自熱處理爐中取出直接淬火，然后回火以獲得表面所需的硬度。這種方法操作簡單，成本低廉，適用于氣體滲碳和液體滲碳工藝，以及對變形和承受沖擊載荷不大的零件。
預冷直接淬火+低溫回火：預冷的目的是減小零件變形，使表面的殘余奧氏體因碳化物的析出而減少。這種方法操作簡單，工件氧化、脫碳及淬火變形均小，廣泛應用于細晶粒鋼制造的各種工具。
一次加熱淬火+低溫回火：將滲碳件快冷至室溫后再重新加熱進行淬火和低溫回火。這種方法適用于淬火后對心部有較高強度和較好韌性要求的零件。
高溫回火+淬火+低溫回火：經高溫回火后殘余奧氏體分解，滲層中碳和合金元素以碳化物形式析出，易于機械加工同時殘余奧氏體減少，主要用于Cr-Ni合金鋼零件。
二次淬火+低溫回火：將工件冷至室溫后，再進行兩次淬火，然后低溫回火。這是一種同時保證心部與表面都獲得高性能的熱處理方法，兩次淬火有利于減少表面的殘余奧氏體數量。
二次淬火+冷處理+低溫回火：也稱為高合金鋼減少表層殘余奧氏體量的熱處理，多用于齒輪和軸類零件。