合金圆钢渗碳后的功效许多，提升了零件表层的碳含量，而表层及其芯部的机构特性需经适度的热处理工艺来完成。依据零件原材料和特性要球不一样，合金圆钢渗碳后能够应用多种多样热处理工艺方式。
立即热处理法：立即热处理就是指合金圆钢渗碳后，随炉减温或公布与冻到高过Ar1或Ar3溫度(一般为780~850℃)后立即热处理，热处理后再在150~200℃淬火2~3h。随炉减温或公布急冷的目地是为了更好地降低热处理形变与裂开。另外还能使高碳钢的马氏体进行析出一部分渗碳体而提升表层强度。渗碳后立即热处理法实际操作简易、低成本、高效率，还能够降低热处理变形及表层空气氧化渗碳。缺陷是热处理工艺后机构较粗、特性较弱。立即热处理法可用与实质细晶体钢，如20CrMnTi、20CrMn、20MnB等做成的零件。
一次热处理法：合金圆钢渗碳后随炉制冷或公布坑冷至室内温度，随后再次加温到热处理溫度开展热处理和超低温淬火的解决方式，称之为一次热处理法。一次热处理后的加温溫度依据钢材牌号和特性要球而定。碳素钢渗碳后的热处理挑选稍高于心部机构的Ac3溫度(850~900℃)，使心部机构优化，并得到芯部低碳环保奥氏体机构，确保较高的芯部抗压强度。针对合金钢则挑选在Ac1~Ac3中间(约820~850℃)。