碳素钢的淬火方法有好几种。应根据部件的用途和功能来选择。
(1)普通淬火
指将加热后的碳素钢用水或油来急冷的方法。这是最一般性进行的方法。
(2)恒温淬火
指采用盐浴方式，直到加热后的碳素钢内部保持温度均匀同时进行淬火的方法。
(3)火焰淬火
指用氧乙炔的火焰来烤碳素钢的表面，并加热到淬火温度，然后进行水冷的方法。这是一种仅对圆棒料和钢管等连续的构件的表面进行淬火的方法。
(4)高频淬火
指在碳素钢的表面上，在感应线圈中流过交流电流（ＡＣ电流），通过感应加热方式，瞬间地仅将表面加热到淬火温度，然后立即进行水冷的方法。这是一种仅对圆棒料和钢管等连续构件的表面进行淬火的方法。与火炎淬火相比，优点在于可切实地进行质量管理。
(5)渗碳
指将低碳钢在渗碳剂中加热，从碳素钢的表面来渗透碳，通过提高碳浓度来提高硬度的表面处理方法。加热到８５０～１０００℃，并经数小时处理后，便会在表面上形成０．１～１毫米程度的渗碳层。有时会使用到固体的渗碳剂和丙烷气、丁烷气。
(6)氮化
指在碳素钢的表面上渗透氮，由此形成高硬度层的处理方法。氮化处理的温度为５００～５５０℃即可，可在珠光体状态下形成皮膜。因此，具有难以出现淬火所导致的应变和变形的优点。硬度非常高，达ＨＶ１０００以上（ＨＲＣ在６８以上）。
※(4)和(5)并非淬火，而是碳素钢的表面处理方式。
