合金圓鋼滲碳后的功效許多，提升了零件表層的碳含量，而表層及其芯部的機構特性需經適度的熱處理工藝來完成。依據零件原材料和特性要球不一樣，合金圓鋼滲碳后能夠應用多種多樣熱處理工藝方式。
立即熱處理法：立即熱處理就是指合金圓鋼滲碳后，隨爐減溫或公布與凍到高過Ar1或Ar3溫度(一般為780~850℃)后立即熱處理，熱處理后再在150~200℃淬火2~3h。隨爐減溫或公布急冷的目地是為了更好地降低熱處理形變與裂開。另外還能使高碳鋼的馬氏體進行析出一部分滲碳體而提升表層強度。滲碳后立即熱處理法實際操作簡易、低成本、高效率，還能夠降低熱處理變形及表層空氣氧化滲碳。缺陷是熱處理工藝后機構較粗、特性較弱。立即熱處理法可用與實質細晶體鋼，如20CrMnTi、20CrMn、20MnB等做成的零件。
一次熱處理法：合金圓鋼滲碳后隨爐制冷或公布坑冷至室內溫度，隨后再次加溫到熱處理溫度開展熱處理和超低溫淬火的解決方式，稱之為一次熱處理法。一次熱處理后的加溫溫度依據鋼材牌號和特性要球而定。碳素鋼滲碳后的熱處理挑選稍高于心部機構的Ac3溫度(850~900℃)，使心部機構優化，并得到芯部低碳環保奧氏體機構，確保較高的芯部抗壓強度。針對合金鋼則挑選在Ac1~Ac3中間(約820~850℃)。