滲碳熱處理主要是通過將金屬（特別是鋼）置于高溫滲碳溫度下，然后將氣體或液體碳元素注入金屬內部，使金屬表面形成堅硬、耐磨的氧化物膜。

這一處理過程旨在增加鋼件表層的含碳量和形成一定的碳濃度梯度，從而改善金屬的性能。

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滲碳后，常采用以下幾種熱處理方法來進一步優化金屬的性能：
直接淬火+低溫回火：直接淬火后低溫回火，以獲得表面所需的硬度。
預冷直接淬火+低溫回火：先預冷后淬火和回火，以減少零件變形和殘余奧氏體。
一次加熱淬火+低溫回火：適用于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：主要用于Cr-Ni合金鋼零件，易于機械加工并減少殘余奧氏體。
二次淬火+低溫回火：同時保證心部與表面都獲得高性能的熱處理方法。
二次淬火+冷處理+低溫回火：高合金鋼減少表層殘余奧氏體量的熱處理，常用于齒輪和軸類零件。