滲碳是很早就被應(yīng)用的熱處理工藝，滲碳熱處理的對(duì)象通常為低碳鋼，滲碳后材料表面高的碳含量能夠增加材料的硬度提升耐磨性能，芯部由于沒有碳原子的進(jìn)入從而保持其原有的韌性，這種表硬芯韌的綜合性能對(duì)材料的彎曲疲勞性能的提升有很大幫助。

滲碳熱處理工藝通常由強(qiáng)滲、擴(kuò)散、淬火、回火等步驟組成，其中強(qiáng)滲指的是將材料加熱到A c3以上，爐內(nèi)通入含碳?xì)夥詹⒂坞x出較高的碳勢(shì)（通常在0.8-1.2%），使活性碳原子自由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)入材料表面的過(guò)程。擴(kuò)散指的是在略

低于強(qiáng)滲階段的溫度及碳勢(shì)的工況下在爐內(nèi)保溫一段時(shí)間，使富集在材料表面的碳原子向材料芯部擴(kuò)散。淬火指的是將材料由高溫迅速冷卻下來(lái)，使高溫奧氏體相變?yōu)轳R氏體，常見的淬火介質(zhì)有水和淬火油，其中水的冷卻速度較快容易在材料表面產(chǎn)生較大的應(yīng)力，使材料出現(xiàn)裂紋。回火包含低溫、中溫、高溫回火，回火的目的是減小材料內(nèi)部應(yīng)力，降低材料脆性。

根據(jù)滲劑狀態(tài)不同可將滲碳分為氣體滲碳、液體滲碳、固體滲碳和特殊滲

碳，其中氣體滲碳是應(yīng)用最為廣泛的滲碳方式。氣體滲碳的含碳?xì)夥胀ǔＳ梢谎趸迹?/span>CO）、氫氣（H₂）和氮?dú)猓?/span>N₂）組成，此外還會(huì)有少量二氧化碳（CO₂）、水蒸氣（H₂O）以及殘留的甲烷（CH₄）和氧氣（O₂）。滲碳反應(yīng)通常為甲烷和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水和一氧化碳，一氧化碳在高溫下裂解為活性碳原子和氧氣，氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)性氣體存在。氣體滲碳時(shí)還可以通過(guò)滴注煤油甲醇混合液體來(lái)產(chǎn)生含碳?xì)夥?，通過(guò)改變煤油和甲醇的比例來(lái)控制滲碳質(zhì)量。煤油在高溫下的裂解產(chǎn)物為氫氣（H₂）和甲烷（CH₄），其特點(diǎn)為可用碳含量高，但滲碳速度低，當(dāng)煤油含量過(guò)高時(shí)容易產(chǎn)生積碳；而甲醇可用碳低，但有較高的反應(yīng)速度，爐內(nèi)的碳勢(shì)是通過(guò)控制滲劑的滴入量來(lái)調(diào)整的，結(jié)合滲碳設(shè)備內(nèi)部的氧傳感探頭和紅外傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)碳勢(shì)的精準(zhǔn)控制。