渗碳后工件出炉在空气中冷却，然后再进行一次或两次加热淬火。渗碳后在空气中冷却，表面易形成脱碳层，影响使用性能，故应适当降温后出炉、并单独摆开或用流动空气吹风冷，或喷水雾冷却，以减少脱碳。但对空冷易产生表面裂纹的钢种，如20CrMnMo、20CrNi3等，不宜采用此方法。

　　工件出炉后送入缓冷坑中缓冷．为了防止氧化和脱碳，应向缓冷坑内通入保护气体或滴煤油、甲醇等有机液体。缓冷可减少内应力，减少工件畸变，同时，对于如20CrMnMo钢、2OCrNi3钢等又可防止表面裂纹的产生。但是，在缓冷过程中，过共析层将有网状碳化物析出，在渗碳温度下形成的块状碳化物将有--定程度的长大，心部也将有大块铁素体出现，这对淬火后的组织和性能不利。

　　冷却井为四周盘有蛇形管道，内通冷却水的带盖容器，渗碳件自渗碳炉内移入冷却井中后，应向井内通入保护气或滴入有机液体，以防止工件表面氧化和脱碳。

　　渗碳结束后切断电源，工件随渗碳炉缓冷，同样要通入适量的保护气或滴剂。一般随炉缓冷至500~550℃出炉空冷。此种方法生产率较低。

　　20CrMnMo 钢工件930℃渗碳完成后，向炉内吹风快冷，当炉温降至660℃左右时(TTT曲线“鼻子处”）等温停留一段时间，随后再次向炉内鼓风快冷，炉温冷到260℃时出炉空冷。此法工.艺复杂,炉子需要配置抽风鼓风装置，炉内马弗罐等寿命受到影响。此法还可适用于20Cr2Mn2Mo、20CrNiMo、20CrNi2Mo等高淬透性、空冷易发生表面开裂的钢种。此种方法实质是为随后工件淬火作组织准备，其过析层获得粒状珠光体加小块状和较细断续网状碳化物，共析层为均匀的粒状珠光体，过渡层珠光体也为粒状，心部为多边形铁素体加不完全球化的粒状珠光体。显然，这种组织经一次淬火后，就可获得优良的金相组织和高的力学性能。

　　用于固体渗碳后的冷却。但20Cr2Ni4等钢种渗碳后如果随罐冷却到室温，常出现表面裂纹，应在500℃左右开罐空冷，并及时回火。

　　盐浴渗碳后，空冷时表面易发生脱碳和氧化等缺陷，可采用随炉降温至700℃或放入另备的700℃盐浴炉中等温再取出空冷的方法。