3）淬火加热阶段。此阶段的技术关键是将淬火加热过程分成两段: 阶段加热温度840~860℃较高，有利于工件心部铁素体的转变。此时，珠光体转变成奥氏体，渗层部分碳化物溶入奥氏体，保证了淬火后马氏体的高硬度和强度，同时保留了适量的未溶碳化物。第二阶段较低的加热温度810~830℃是为了减少淬火应力，同时有利于表面获得高硬度。
（4）回火阶段。通过200~240℃的低温回火，使淬火马氏体转变为回火马氏体，同时使表面残留奥氏体分解为马氏体。为了使残留奥氏体转变充分，并有利于热处理应力，采用两次回火。
经过多年的实践证明，上述渗碳复合热处理新工艺节能减耗效果明显，可将原渗碳热处理的工艺周期缩短约20，降低能耗至少10，还减少了渗碳剂的消耗，有效降低热处理生产成本；而且工艺重复性较好，质量稳定性较高。