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回火
回火是将淬火后的零件加热到A1以下的某一温度，保温一段时间，然后以一定方式冷却的热处理工艺。回火是淬火后紧接着进行的一种操作，把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。回火的主要目的：减小内应力和降低脆性，调整零件的机械性能，稳定零件尺寸，改善某些合金钢的切削性能。回火组织的变化必然引起机械性能的变化，回火温度高则硬度低，回火温度低则硬度高。回火分为3种（1）低温回火150-250 回火组织为回火马氏体保持高硬度（2）中温回火350-500，得到回火屈氏体，主要用于各类弹簧的回火，获得高的弹性极限，同时具有一定的韧性和硬度。（3）高温回火500-650回火的组织为回火索氏体，习惯上将淬火加高温回火称为调质处理，其主要目的是获得既有一定的强度和硬度，又有良好的塑性和韧性相配合的综合机械性能。
渗碳
渗碳渗碳用钢是指适宜于渗碳处理并能获得较好效果的钢。渗碳用钢通常是含碳量为0.15-0.25%的低碳钢和低碳合金钢。对于强度要求高，尺寸又较大的零件，钢的含碳量可提高到0.25-0.30%。低碳碳素钢经渗碳和淬火后具有较高的硬度和耐磨性，但其淬透性较差，心部强度较低，因而只适合制造承受载荷较小的零件。钢中加入合金元素后，可提高钢的淬透性，并能在长时间的渗碳过程中阻止奥氏体晶粒长大。故低碳合金钢适合制造截面大，承受重载荷的零件。常用渗碳钢可分为碳素渗碳钢和合金渗碳钢，用得最多的碳素渗碳钢是15和20钢，他们经渗碳和热处理后表面硬度可达56-62HRC。低合金渗碳钢如20Cr，用语制造承受中等载荷的零件。
渗氮
把氮渗入钢件表面的工艺称为渗氮。渗氮可使零件获得比渗碳更高的表面硬度，耐磨性和抗腐蚀性。渗氮温度比渗碳温度低得多，而且渗氮后一般随炉冷却，所以渗氮变形小。由于氮与铁形成的氮化物的稳定性较差，很容易聚集在一起形成粗大的氮化物颗粒，而起不到弥散强化的作用。为获得高的表面硬度和心部强度，长选用含有铬，钼，钨，钒，钛，铝等极易与氮形成氮化物的低碳及中碳合金钢作为渗氮用钢。
碳氮共渗
零件渗氮结束后，要先检查其外观。正常的表面颜色为银灰色，如果出现黄色或兰色，说明零件在渗氮或冷却过程中被氧化，检查外观后还要对渗层深度，硬度检查及渗层脆性进行检查。碳氮共渗是把碳和氮原子同时渗入零件表层的化学热处理工艺。它是渗碳与渗氮工艺的中和，因此兼有两者的长处。由于碳氮共渗的渗层中含有氮，故比单一渗碳具有更高的耐磨性和耐腐蚀性。在渗入过程中碳，氮原子具有相互促进作用，在相同的温度下其渗入速度比渗碳和渗氮都快。共渗的温度比渗碳低，淬火后的变形也小。根据碳氮共渗温度，可分为三类：500-560度的称为低温碳氮共渗，700-870度称为中温碳氮共渗，880-950度称为高温碳氮共渗。
常用工艺路线
常用工艺路线的安排
除应力退火来料-粗加工-除应力退火-机加工
调质或淬硬来料-粗加工-调质（或淬硬）-机加工
渗碳来料-粗加工-除应力（如果易变形或精度要求高）-机加工-渗碳-机加工（如果有非渗碳面需加工）-淬硬-加工
氮化来料-粗加工-调质-加工-除应力（如果易变形或精度要求高）-加工-氮化-加工
软氮化来料—粗加工-调质-加工-除应力（如果易变形或精度要求高）-加工-软氮化
碳氮共渗来料-粗加工-除应力-加工-碳氮共渗-加工
表面淬火来料-粗加工-调质-加工-局部表面淬火-加工
确定工艺过程时应考虑一些原则