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渗碳工艺流程渗碳工艺是指将碳元素透过固体表面渗透进入材料内部的一种热处理工艺。
该工艺可以增加金属材料的硬度、强度和耐磨性能，并提高材料的耐蚀性。
渗碳工艺流程分为四个步骤：准备工作、预处理、渗碳处理和后处理。
首先是准备工作。
在进行渗碳处理之前，需要准备好所需的材料和设备。
材料包括要进行渗碳处理的金属材料和渗碳剂。
常用的金属材料有钢材、铁材等，渗碳剂则是由含有高碳元素的物质组成，例如木炭粉末、焦炭粉末等。
设备方面，需要准备好渗碳炉、温度控制系统、处理容器等。
接下来是预处理。
预处理主要是为了去除材料表面的污垢和氧化层，以便渗碳剂能够更好地与材料接触。
预处理的方法可以通过酸洗、喷砂等方式进行。
酸洗可以使用酸性溶液将材料表面的氧化层溶解掉，而喷砂则是利用高速喷砂机将材料表面的污垢机械性地去除。
之后是渗碳处理。
渗碳处理是整个工艺流程的核心步骤。
在渗碳炉中将金属材料与渗碳剂一起加热至一定的温度。
渗碳剂中的高碳元素会逐渐渗透进入金属材料内部，在高温条件下，碳与金属元素结合生成固溶体，使材料的表面和内部同时富碳。
这样就能改变材料的组织结构，增加其硬度和强度。
渗碳时间通常需要几小时到数十小时，具体时间取决于金属材料的种类和要求。
最后是后处理。
后处理主要是对渗碳处理后的材料进行清洗和调质处理。
清洗是为了除去渗碳剂残留在材料表面的碳渣和污垢，通常可以通过酸洗或者喷砂等方式进行。
调质处理是为了改变材料的组织结构，使其达到所需的力学性能。
常用的调质方式有回火处理、淬火处理等。
总结起来，渗碳工艺流程包括准备工作、预处理、渗碳处理和后处理四个步骤。
通过这一工艺，可以提高金属材料的硬度、强度和耐磨性能，使得材料能够适用于各种高强度、高负荷的工程领域。
表面工程技术是指对材料表面进行改性，以获得所需的表面性能或形状精度的一种工艺技术。
随着社会对产品外观和性能要求的不断提高，表面工程技术在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
在广泛的应用领域中，不同的材料表面都需要采用不同的处理方法，因此表面工程技术的方法种类也非常繁多。
据统计，目前已经掌握的表面工程技术工艺方法就多达800种。
1. 表面处理方法1.1 电镀电镀是将金属离子在电极上还原成金属沉积在工件表面的一种方法。
通过在工件表面镀上一层金属，可以提高工件的耐腐蚀性能、增加光泽和美观度。
1.2 喷涂喷涂是指利用喷涂设备将颗粒状的涂料均匀地喷射到工件表面的一种表面处理方法。
喷涂技术可以实现对工件表面的漆膜厚度和均匀性的控制，从而改善工件的性能和外观。
1.3 化学处理化学处理是通过控制工件表面的化学反应，使表面产生一层物理性质或化学性质发生变化的膜层，以达到提高工件表面性能的目的。
化学处理包括酸洗、酸洗磷化、化学镀、化学抛光等。
1.4 激光处理激光处理是利用高能激光对工件表面进行熔化、氧化、磨蚀等处理的一种表面改性方法。
激光处理可以实现对工件表面微小结构的精细加工，改善工件的表面光洁度和耐磨性。
2. 表面涂层方法2.1 热喷涂热喷涂是一种利用高温或高速气流将新型材料喷射到工件表面形成涂层的方法。
热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐磨性，可以有效地提高工件的使用寿命。
2.2 溅射溅射是利用蒸发或击打的方式将材料喷射到工件表面形成薄膜的方法。
溅射膜层具有良好的附着力和致密性，可用于提高材料的硬度和耐蚀性能。
2.3 电泳涂装电泳涂装是利用电场作用将带电涂料沉积在工件表面形成涂层的方法。
电泳涂装可以实现对工件表面涂层厚度的精准控制，使得工件表面形成均匀、光滑的涂层。
3. 表面硬化方法3.1 淬火淬火是将金属材料加热至一定温度后迅速冷却的一种表面硬化方法。
淬火可以使金属材料表面形成高硬度的马氏体组织，从而提高工件的耐磨性和抗载荷能力。
渗碳工艺的工艺流程渗碳工艺是一种在金属材料表面上增加碳元素含量，从而提高材料硬度和耐磨性的工艺。
渗碳工艺的主要目的是通过在材料表面上形成一层富含碳元素的硬化层，来提高材料的机械性能和耐磨性。
下面是渗碳工艺的典型流程：1. 材料准备：首先，选择合适的金属材料，如低碳钢或合金钢作为基材。
然后，对材料进行必要的预处理，包括锯切、去油和清洗等。
2. 表面预处理：在渗碳之前，需要对材料表面进行一系列处理，以确保渗碳剂能够均匀地渗透到材料表面。
这些预处理包括粗磨、酸洗和清洗等步骤。
3. 渗碳剂选择：根据需要的渗碳深度和硬化层的要求，选择合适的渗碳剂。
常用的渗碳剂包括固体渗碳剂、液体渗碳剂和气体渗碳剂等。
4. 渗碳过程：根据渗碳剂的性质和要求，选择合适的渗碳工艺。
常见的渗碳工艺包括固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳等。
固体渗碳：将渗碳剂与材料一起置于密封的容器中，加热到渗碳温度并保持一定时间。
渗碳剂中的碳元素会在高温下扩散到材料表面，形成硬化层。
液体渗碳：将渗碳剂溶解在液体中，将材料浸入渗碳液中加热，使渗碳剂的碳元素扩散到材料表面。
气体渗碳：将含碳气体（如一氧化碳）直接与材料接触，在高温下使碳元素扩散到材料表面。
5. 渗碳时间和温度控制：根据材料和渗碳剂的性质，控制渗碳的时间和温度。
渗碳时间和温度的选择对于形成理想的硬化层非常重要。
6. 渗碳后处理：在渗碳完成后，需要对材料进行后处理，以去除渗碳剂的残留物和减小变形风险。
后处理步骤包括冷却、清洗和淬火等。
7. 检测和评估：最后，对渗碳后的材料进行检测和评估，以确保渗碳的效果满足要求。
常见的检测方法包括金相检测、硬度测试和耐磨性测试等。
总结起来，渗碳工艺是一种通过在金属材料表面上增加碳元素含量来提高硬度和耐磨性的工艺。
其工艺流程包括材料准备、表面预处理、渗碳剂选择、渗碳过程、渗碳时间和温度控制、渗碳后处理以及检测和评估等步骤。
只有在每个步骤都严格控制和操作的情况下，才能获得理想的渗碳效果。
渗碳的方法原理应用1. 渗碳的定义渗碳是一种金属表面处理工艺，通过在金属表面形成富碳层，提高金属材料的硬度和耐磨性。
渗碳是通过将含碳化合物加热至高温，使其在金属表面扩散，形成富碳层的过程。
2. 渗碳的原理渗碳的原理基于扩散理论，即在高温下，含碳化合物中的碳原子会从高浓度区域向低浓度区域扩散，最终在金属表面形成富碳层。
渗碳的速率取决于温度、时间和温度梯度。
3. 渗碳的方法渗碳的方法主要包括以下几种：•固体渗碳：将含碳化合物（如氰化钠、氰化钾等）与金属样品一同加入高温容器中，通过高温加热使碳原子扩散到金属表面。
•液体渗碳：通过将含有碳源的液体（如液态碳氢化合物）浸泡金属样品，使碳原子通过溶液扩散到金属表面。
•气体渗碳：通过在高温环境下，将含碳气体（如甲烷、一氧化碳等）与金属样品接触，使碳原子在金属表面扩散。
•离子渗碳：通过将含碳化合物（如氰化物）溶解在溶剂中，再通过电场作用将碳离子引入金属样品，实现渗碳。
4. 渗碳的应用渗碳广泛应用于许多领域，主要包括以下几个方面：•机械工程：在机械工程中，渗碳可以提高金属的硬度和耐磨性，用于制造轴承、齿轮等零部件，增加其使用寿命。
•汽车工业：在汽车工业中，渗碳可以用于制造曲轴、减震器等零部件，提高其耐磨性和强度。
•航空航天：在航空航天领域，渗碳可用于制造发动机零部件、航空轴承等高性能材料，提高其抗腐蚀性能和疲劳寿命。
•工具制造：在工具制造中，渗碳可以用于制造刀具、钻头等工具，提高其切削性能和寿命。
•能源领域：在能源领域，渗碳可用于制造石油钻具、钻井机零部件等设备，提高其耐磨性和使用寿命。
5. 渗碳的优点和注意事项渗碳具有以下优点：•提高材料硬度和耐磨性；•延长材料使用寿命；•显著改善材料表面性能。
渗碳需要注意以下事项：•清洁金属表面，避免表面有锈蚀、油污等影响渗碳效果；•控制渗碳工艺参数，如温度、时间，以保证渗碳层的质量；•选择合适的渗碳方法，根据不同材料和应用场景进行选择；•进行适当的后处理，如淬火、回火等，以提高渗碳层的性能。
40cr渗碳工艺40Cr渗碳工艺是一种常用的表面处理工艺，它可以提高40Cr钢材的硬度和耐磨性，增加其使用寿命。
本文将从40Cr渗碳工艺的原理、工艺参数、工艺流程和应用领域等方面进行介绍。
我们来了解一下40Cr钢的特性。
40Cr钢是一种合金结构钢，含有较高的碳和铬元素。
由于其具有良好的硬度和耐磨性，广泛应用于机械制造、汽车制造和工程机械等领域。
然而，由于40Cr钢表面的碳含量较低，其硬度和耐磨性有限。
因此，需要采用渗碳工艺对其进行表面处理，以提高其性能。
40Cr渗碳工艺的原理是在40Cr钢表面形成一层高碳化物层，从而提高其硬度和耐磨性。
该工艺一般采用固体碳源，如碳粉、石墨等，通过高温和一定时间的处理，使碳原子在40Cr钢表面扩散并与钢中的铁原子结合，形成碳化物层。
这种碳化物层具有较高的硬度和耐磨性，能够有效地提高40Cr钢的使用寿命。
在进行40Cr渗碳工艺时，需要考虑一些工艺参数，如温度、时间和渗碳介质等。
温度是影响渗碳层形成的关键因素，一般选取800℃-950℃的温度范围。
时间也是决定渗碳层厚度和均匀性的重要参数，一般需要保持一定时间的渗碳过程，通常为1-4小时。
此外，渗碳介质的选择也会影响到渗碳效果，常用的渗碳介质有碳粉、石墨和气体等。
在进行40Cr渗碳工艺时，一般可以采用以下的工艺流程：首先，对40Cr钢材进行表面处理，如去油、除锈等，以保证渗碳效果。
然后，将40Cr钢件放入渗碳炉中，加入适量的渗碳介质。
根据工艺要求，将渗碳炉加热至预定温度，保持一定时间，让碳原子扩散到40Cr钢表面形成碳化物层。
最后，取出渗碳后的40Cr钢件，进行冷却处理，使其达到室温，完成整个渗碳工艺。
40Cr渗碳工艺在机械制造、汽车制造和工程机械等领域有广泛的应用。
例如，在汽车制造中，40Cr渗碳工艺可以用于发动机凸轮轴、曲轴和齿轮等关键零部件的制造，以提高其耐磨性和使用寿命。
在工程机械制造中，40Cr渗碳工艺可以用于挖掘机的铲斗、履带链轮等部件的制造，以提高其硬度和耐磨性，延长使用寿命。
256管理及其他M anagement and other齿轮渗碳、渗氮硬化表面耐磨性研究李晓喆（太重煤机有限公司，山西 太原 030032）摘 要：在工业化、现代化的过程中，机械传动系统已经逐渐成为现代工业不可缺少的重要技术核心。
作为机械设备的核心构件，齿轮的耐磨性是确保传动系统正常可靠工作的重要指标。
而渗碳与渗氮热处理工艺是当前表面硬化技术中的热点问题，本文分析了不同齿轮表面硬化技术的优缺点，通过渗碳与渗氮热处理加工后的齿轮耐磨性能比较分析，确定了渗氮气体处理方式在低载荷变速齿轮处理温度、耐磨性能方面的优势。
关键词：变速齿轮；渗碳加工；渗氮加工；表面硬化；耐磨性中图分类号：TG156.8；U463.2 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2018）06-0256-2传动系统是现代机械工业中的核心机械构件，而齿轮则是增速传动系统中的关键部件。
现代机械中大多数的能量传达都是通过齿轮组来实现的，包括工业减速设备、变速齿轮组等。
而我国齿轮制造工业也在中国现代工业腾飞的过程中，保持了快速发展的态势。
在种类丰富的众多产品中，变速齿轮具有安全性高、结合性好、稳定性强、性价比高等多种有点，在通用机械设备中具有不可替代的作用[1]。
在这种产品发展环境下，必须不断提高变速齿轮的加工制造工艺，提高产品的使用寿命，才能为齿轮制造业的发展提供充足的动力支持。
1齿轮表面强化技术1.1 渗碳技术渗碳热处理工艺能够提高齿轮产品的表面硬度，增强齿轮的耐受摩擦性能，而齿轮工件的基质部分仍然可以保持板条状马氏体组织结构，能够确保齿轮具有较强的韧性，确保变速齿轮本身的物理力学性能指标较高。
所以在渗碳热处理加工的齿轮工件使用过程中，可以耐受较高的荷载力。
传统的渗碳工艺温度保持在930摄氏度，生产工艺的整体周期较长，生产效率相对较低未下。
而在现代工艺的发展环境下，高温渗碳技术为现代齿轮制造提供了新的技术支持，可以有效提高齿轮生产工艺的效率。
机械结构的摩擦学与表面工程技术摩擦学是研究物体之间相对运动时的力学现象和规律的学科，而机械结构中的摩擦学则是将其应用在机械系统中，以提高运动性能与寿命。
而表面工程技术则是为了改善材料表面的性能而进行的一系列工艺技术和处理方法。
机械结构的摩擦学与表面工程技术在现代工程领域起着不可忽视的作用。
一、摩擦学的基本原理与应用1.1 摩擦力与摩擦系数摩擦力是物体在相对运动时所受到的阻碍力，摩擦系数则是描述物体之间摩擦力大小的参量。
摩擦力对机械系统的性能和寿命有着直接影响，因此减小摩擦力是提高机械系统效率的关键。
为了有效地减小摩擦力，我们需要了解不同材料之间的摩擦系数，并通过表面工程技术对材料进行改良。
1.2 润滑与磨损润滑是减小摩擦力的常用方法，通过在物体之间形成润滑膜，可以减少摩擦力和磨损。
在机械结构中，常用的润滑方式包括干摩擦、润滑油膜、固体润滑材料等。
此外，针对高温和高速运动的机械系统，还可以采用液体金属润滑等先进的润滑方式。
1.3 动摩擦学与静摩擦学动摩擦学和静摩擦学是摩擦学中的两个重要分支。
动摩擦学研究物体在相对运动时的摩擦现象和规律，而静摩擦学研究物体在静止时的摩擦现象和规律。
了解动摩擦学和静摩擦学的原理与特点，对于优化机械结构和提高机械性能非常重要。
二、表面工程技术的应用与发展2.1 表面硬化技术表面硬化技术是通过改变材料表面的组织结构和化学成分，使其表面具有较高的硬度和抗磨损性能。
常用的表面硬化技术包括淬火、渗碳、涂层等。
表面硬化技术不仅可以提高材料的机械性能，还可以延长材料的寿命。
2.2 表面涂层技术表面涂层技术是一种通过将特定材料涂覆在基材表面，以改善材料性能的方法。
常见的表面涂层技术包括电镀、喷涂、镀层等。
通过表面涂层技术，可以增强材料的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，从而提高机械结构的寿命和性能。
2.3 表面处理技术表面处理技术是通过改变材料表面的形貌和结构，以提高其摩擦学性能的方法。
渗碳热处理渗碳热处理是一种工艺性的金属热处理过程，它可以改善金属的耐腐蚀性，强度和硬度。
渗碳热处理是金属强化模拟的重要方法，广泛用于摩擦材料、射击枪件、刀剑和工具钢等金属上。
通过渗碳热处理，可以提高金属表面抗腐蚀性、抗磨损性、断裂韧性和热稳定性。
渗碳热处理是一种金属热处理过程，它可以改善金属的耐腐蚀性、强度和硬度，并增强金属的抗腐蚀和抗磨损性。
它通过将一层硬度适当的钢化层或高碳涂层嵌入到金属的表面，利用热能使其融合在一起，增加表面硬度，改善金属的性能。
渗碳热处理过程分为两个阶段：渗碳室和热处理室。
渗碳室利用气体或液体对金属表面进行渗碳处理，热处理室将渗碳过的金属物体放入炉内，加热至所需的温度，使金属表面的碳化层达到最优的状态。
渗碳热处理可以有效提高金属的强度、韧性和硬度，从而改善金属的性能，使金属具有抗腐蚀性、耐磨性、耐热性和抗疲劳性，还能提高金属的表面硬度。
同时，渗碳热处理是一种经济、安全和可控的金属加工方式，能够有效满足工艺要求，它在金属加工过程中具有很高的应用价值。
由于渗碳热处理具有一定的技术难度，因此，在实施渗碳热处理过程时，工艺工程师必须根据材料的性质进行严格的科学分析，以确定合适的渗碳温度、渗碳时间和渗碳深度。
同时，在渗碳热处理过程中，还必须选择合适的渗碳速率和渗碳浸渍时间，确保渗碳热处理效果达到最佳。
渗碳热处理也可以用于潜在的控制零件和工件表面质量的考核。
将金属表面提供的高温度、超高压等有利条件应用到渗碳热处理中，可以有效的消除金属表面的抗锈特性和硬度缺陷。
通过渗碳热处理，可以提高金属表面的强度、韧性、硬度和抗腐蚀性，并增加金属表面钢化层的厚度，从而有效改善金属性能。
渗碳热处理技术已经广泛应用于柴油机零件、摩擦材料、射击枪件、刀剑、工具钢等金属的加工处理，是一种迅速、高效、安全可靠的金属加工技术，在金属加工过程中具有广泛的应用价值。
渗碳热处理是一项重要的金属强化模拟技术，可为金属表面增强耐腐蚀性、硬度、强度和断裂韧性，提高金属表面的硬度和抗疲劳性。
表面工程技术—渗碳表面硬化处理法表面渗碳处理:将含碳~的钢放到碳势高的环境介质中,通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层,再经过淬火\回火,使工件的表面层得到碳含量高的M,而心部因碳含量保持原始浓度而得到碳含量低的M,M的硬度主要与其碳含量有关,故经渗碳处理和后续热处理可使工件获得外硬内韧的性能.渗碳处理的作用是:提高表面层的耐磨性(碳含量高的M),同时保持心部有高的耐冲击能力,即强韧性.表面渗碳一般情况下用于低碳钢的处理，处理后零件表面的硬度高耐磨性好。
但这只是先前的工艺性能，现在国外，特别是德国，美国等重工业强国，现已发展到可以将高碳钢，合金钢等￥材料进行表面渗碳和真空热处理，处理后，材料内部的组织性能基本不变，外部的硬度和耐磨性也得到了极大的提高。
如Cr12表面渗碳处理后表面硬度可达HRC68-70度，此硬度大大高于Cr12正常的热处理温度！！！目前该技术在国外得到了极力的推广！在国内昆山等某些制造业发达的地区，也处于曼延的势头，相信不久的将来，国内对钢材表面的处理技术将会有一个极大的提高。
渗碳硬化乃表面硬化法之一种，属于化学表面硬化法。
渗碳者先于钢之表面产生初生态之碳，而后使之渗入钢之表面层，逐渐扩散入内部。
初生态之碳乃由CO或CH4等气体分解而得。
CO之来源或由含有CO之气体得之，或由固体渗碳剂之反应而产生于渗碳容器内，或者由含有氰化物之盐浴得之。
初生态之碳由钢之表面扩散入内部时，钢之温度须增高至沃斯田铁化温层范围内，使初生态之碳埂于扩散，盖沃斯田铁可溶解较多之〞C〞而肥粒铁则溶解力极小，故渗碳温度必须在Ac3要以上之温度。
以便渗碳作用得以进行。
再配合各种热处理法，使得钢之去面生成高碳硬化心部低碳之低硬度层。
使处理供具有表面硬而耐磨，心部韧而耐冲击之性质。
—一、渗碳处理之种类与特点：（一）渗碳法之种类渗碳法按使用之渗碳剂而可分为如下三大类：（1）固体渗碳法：以木炭为主剂的渗碳法。
表面工程技术—渗碳表面硬化处理法渗碳硬化乃表面硬化法之一种，属于化学表面硬化法。
渗碳者先于钢之表面产生初生态之碳，而后使之渗入钢之表面层，逐渐扩散入内部。
初生态之碳乃由CO或CH4等气体分解而得。
CO之来源或由含有CO之气体得之，或由固体渗碳剂之反应而产生于渗碳容器内，或者由含有氰化物之盐浴得之。
初生态之碳由钢之表面扩散入内部时，钢之温度须增高至沃斯田铁化温层范围内，使初生态之碳埂于扩散，盖沃斯田铁可溶解较多之〞C〞而肥粒铁则溶解力极小，故渗碳温度必须在Ac3要以上之温度。
以便渗碳作用得以进行。
再配合各种热处理法，使得钢之去面生成高碳硬化心部低碳之低硬度层。
使处理供具有表面硬而耐磨，心部韧而耐冲击之性质。
一、渗碳处理之种类与特点：（一）渗碳法之种类渗碳法按使用之渗碳剂而可分为如下三大类：（1）固体渗碳法：以木炭为主剂的渗碳法。
（2）液体渗碳法：以氰化钠（NaCN）为主剂之渗碳法。
（3）气体渗碳法：以天然气、丙烷、丁烷等气体为主剂的渗碳法。
（二）渗碳法之比较（1）固体渗碳法长处：（a）设备费便宜，操作简单，不需高度技术。
（b）加热用热源，可用电气、瓦斯、燃料油。
（c）大小工件均适，尤其对大形或需原渗碳层者有利。
（d）适合多种少量生产。
短处：（a）渗碳深度及表面碳浓度不易正确调节，有过剩渗碳的倾向。
处理件变形大。
（b）渗碳终了时，不易直接淬火，需再加热。
（c）作业环境不良，作业人员多。
（2）液体渗碳法长处：（a）适中小量生产。
设备费便宜。
不需高度技术。
（b）容易均热、急速加热，可直接淬火。
（c）适小件、薄渗碳层处理件。
（d）渗碳均匀，表面光辉状态。
短处：（a）不适于大形处理件的深渗碳。
（b）盐浴组成易变动，管理上麻烦。
（c）有毒、排气或公害问题应有对策。
（d）处理后，表面附着盐类不易洗净，易生锈。
（e）难以防止渗碳。
有喷溅危险。
（3）气体渗碳法长处：（a）适于大量生产。
（b）表面碳浓度可以调节。
（c）瓦斯流量、温度、时间容易自动化，容易管理。
短处：（a）设备费昂贵。
（b）处理量少时成本高。
（c）需要专门作业知识。
二、固体渗碳法：将表面渗碳钢作成的工件，连同渗碳剂装入渗碳箱而密闭，装入加热炉，加热成沃斯田铁状态，使碳从钢表面侵入而扩散，处理一定时间后，连同渗碳箱冷却，只取出渗碳处理工件，进行一次淬火、二次淬火、施行回火。
此固体渗碳在渗碳法中历史最老，不适于连续处理大量工件，作业环境不良，已有衰退倾向，不过炉及其它设备也较简单，多种少量的处理也较方便，不至于完全绝迹。
固体渗碳的渗碳机构以气体渗碳为基础，亦即箱内的固体渗碳剂与箱内空气中的氧反应，成为二氧化碳（CO2），CO2再与碳反应，生成一氧化碳（CO）。
C+O2=CO2C+CO2=2COCO在钢表面分解，析出碳〔C〕。
2CO=〔C〕+CO2〔C〕异于普通的碳，此种在钢表面分解的原子状碳（atomic Carbon）即称为活性碳或初生态碳（nascent Carbon）的活性强的碳，本讲义表成〔C〕；另一方面，钢材表面副生的CO2再在固体渗碳剂表面依（2）式生成CO，依（3）式分解而析出〔C〕，此反应连续反复进行，碳从钢材表面侵入扩散，而渗碳。
前述反应与铁（Fe）组合成渗碳反应。
Fe+2CO={Fe-C}+CO2渗碳用之碳素，如以渗碳性之强度顺序列之，可排如木炭、焦炭、石墨、骨炭。
通常使用木炭为主剂，再添加若干渗碳促进剂。
一般以碱金属的碳酸盐为促进剂，碳酸盐中的碳酸锂（LiCO3）、碳酸锶（Sr CO3）、碳酸钾（K CO3）、的促进能大，但昂贵，工业上采用碳酸钡（Ba CO3）、碳酸钠（Na2CO3）为多。
虽促进能不如，但有耐久性，Na2CO3快劣化，所以通常木炭加Ba CO320～30％，或再加10％以下的Na2CO3为渗碳剂。
固体渗碳处理程序下：先将处理工件去锈，脱脂以适当的间隔（20～25㎜以上）排列于渗碳箱中，周围填围渗碳剂，加盖以粘土封密装入如图五之电气炉，坑式炉也可用。
加热保持一定时间。
在炉中经过所定后，在炉内徐冷或者由炉中拖出空冷，后进行热处理。
渗碳钢的表面为高碳钢，心部为低碳钢，有必要施行适用各部份的硬化处理，一般籍一次淬火将心部组织微细化，其次藉二次淬火将渗碳层硬化，最后藉回火使硬化层的组织安定化。
但依钢材的种类及使用目的而有适当的热处理，镍铬钢、镍铬钼钢等的结晶粒粗大化少，未必要一次淬火，渗碳后实施球状化退火者已达一次淬火的目的，亦无此必要；一次淬火的淬火温度高，变形大，容易脆裂，要尽量避免；渗碳层浅的小工件通常省略一次淬火。
二次淬火后，施行回火，消除应力，赋予韧性、分解残留沃斯田铁，防止时效变形，要求高硬度者在150℃以下长时回火，忌讳时效变形者，可在稍高的180～200℃回火。
三、液体渗碳法：液体渗碳法为将工作件浸渍于盐浴中行渗碳之方法。
因盐浴之淬火性良好，因此可减少工作件之变形，并可使处理件加热均匀。
升温迅速，操作简便，便于多种少量的生产。
尤其在同一炉，可同时处理不同渗碳深度的处理件。
液体渗碳是以氰化钠（NaCN）为主成分，所以同时能渗碳亦能氰化，所以亦称为渗碳氮化（Carbonitriding），有时亦称为氰化法（Cyaniding）。
处理温度约以700℃界，此温度以下以氮化为主，渗碳为辅，700℃以上则渗碳为主，氮化为辅，氮化之影响极低。
一般工业上使用时，系以渗碳作用为主。
液体渗碳法虽硬化层薄，但渗碳时间短，故内部应力较少，同时因C、N同时惨入，所以耐磨性佳。
液体渗碳反应是利用氰化物（NaCN）分解，先在浴面与空气中的氧、水分、二氧化碳反应变成氰酸盐。
2NaCN+O2=2NaCNONaCN+CO2=NaCNO+CO氰酸盐在高温分解生成CO或N。
4NaCNO=2NaCNO+Na2CO3+CO+2N在较低温时反应如下：5NaCNO=3NaCNO+Na2CO3+CO2+2N生成的CO及N与Fe反应而进行渗碳及氮化。
Fe+2CO={Fe-C}+CO2Fe+N={Fe-C}一般用的渗碳剂是在中添加碳酸钠（Na2CO3）、氯化钡（Ba Cl2）、氯化钠（Na Cl2）等，比起NaCN单盐，表面碳浓度低，扩散层增加，900℃时的碳浓度最高，这是由于钡盐的促进作用大，而且熔点变高，浴的粘性也增加，影响渗碳作用。
渗碳盐浴的容器通常使用软铁、镍铬钢、耐热钢，不过，氧化侵蚀很激烈，施行渗铝防锈法可延长寿命；容器形状宜是内容积大、表面积小、接触空气的面少，蒸发挥散量也少，但是容器的上部与下部渗碳力不同，所以要注意盐浴搅拌。
与渗碳处理的零件安装于适当的夹具，预热到200～500℃后浸入盐中，尽量防止盐浴温度降低及热变形。
浴底堆积很多氧化物，处理品接触它时会变形，所以须预先调节夹具，使处理品与浴底之间有充分的余裕。
如前所述，NaCN会随熔融时间而劣化，渗碳能降低，所以作业中要定期分析CN，CN不够时，添加指定的补给剂，保持渗碳能在前面所述的钢箔试验可简易试出渗碳能，因NaCN有吸湿性，若将含有水分的补给剂投入加热浴中，则会溅散，须利用炉的隔热壁干燥。
渗碳终了后可直接淬火，不过渗碳温度高时，可先浸入保持淬火温度的中性盐浴中，然后淬火。
下表为各种淬火方法之比较。
回火系去除淬火时发生之残留应力。
且将之部分之残留沃斯田铁变为麻田散铁。
温度过高则硬度会降低，一般以150～200℃为最适宜。
四、气体渗碳法：气体渗碳，由于适合大量生产化，作业可以简化，品质管制容易算特点，目前最普遍被采用。
此法有变成气体（或称发生气体）及滴注式之两种。
变成气体方式之方法是将碳化气体（C4H10，C3H8，CH4等）和空气相混合后送入变成炉（Gas generator），在炉内1000～1100℃之高温下，使碳化氢和空气反应而生成所谓变成气体（Converted Gas），由变成炉所生成的气体有各种称呼，本文方便上叫做变成气体。
变成气体以CO、H2、N2，为主成份，内含微量CO2、H2O、CH4，然后将此气体送进无外气泄入的加热炉内施行渗碳。
渗碳时，因所需的渗碳浓度不同，在变成气体内添加适当量的C4H10、C3H8、CH4等以便调渗碳浓度。
气体渗碳有关的反应如下所示：2CO=〔C〕+CO2 (1)CO+H2=〔C〕+H2O (2)CH4=〔C〕+2H2 (3)C2H6=〔C〕+CH4+H2 (4)C3H8=〔C〕+C2H6+H2 (5)此处析出的碳为活性碳〔C〕，此碳渗入钢中扩散而渗碳。
高级碳化氢以式（4）、（5）的反应依序分解，成为低级碳化氢，最后成为CH4，进行式（3）的分解，式（4）、（5）的分解速度比式（3）快。
这些反应还会引起下示的副反应H2+CO2=CO+H2O (6)CH4+CO2=2CO+2H2 (7)CH4+H2O=CO+3H2 (8)以上为气体渗碳的基本反应。
进行气体渗碳时，需要前述的气体变成炉、处理炉及其它附属设备，都属于气密式炉体，炉内有风扇使渗碳及温度均匀化。
在变成炉变成的渗碳性气体，以对应于处理目的的气体组成或露点的气体导入处理炉。
此气体参与钢的渗碳，会副生CO2，减低渗碳性，为了从钢材表面除去CO2，有必要以某速度以上使渗碳性气体流动，调节气体流量，使炉内气体每1小时置换5～10次，又为了防止炉外的氧化性气体混入，炉内压力要保持稍高于1气体。
取出、装入处理品之际，要实施火陷帘，防止空气混入，免得爆炸。
渗碳终了后进行淬火，不过渗碳温度当作淬火温度时太高的话，可降低气体的碳位，降低炉温，成为淬火适温后淬冷。
淬火用油若不适当，则即使在炉内为光辉状态，淬入油中时也会氧化着色，达不到光辉处理的目的；淬火油阻害光辉性的因子有油的氧化、残留碳、硫量等油的性状或直接与组成有关者，或微量的水分及空气混入的活，也会降低光辉度。
气体渗碳后降低温度至800℃以后直接淬火于水或油中，此时若使用麻淬火之处理则可减少淬火变形，又气体渗碳后之组织，其表皮含碳浓度与芯部含碳量之间有显著之差异，所以渗碳后须施以扩散退火（900～950℃），此后在800℃淬火之，淬火后必须在150～180℃施以低温回火。
渗碳后之热处理一般依渗碳温度而分为二种：（1）渗碳温度在钢件原含碳量之Ac3上方时，渗碳后中心部份之组织变成微细，表皮则为粗大，此时热处理只须将表皮之粗大晶粒处理成微细晶粒即可，故将渗碳后之钢件，加热至A1稍上方（780℃附近）淬火即可。
（2）若渗碳温度在Ac3上方甚高温度处，则中心部晶粒亦成为粗大，此时须经二次热处理。
第1次淬火之目的在于使未被渗碳之心部组织微细化，即加热至Ac3上起沃斯田铁变态，而结晶粒刚微细化时淬火之，故温度较高。
同时在此温度下，渗碳层之高碳部份的网状雪明碳铁可固熔于沃斯田铁，所以淬火后不再有网状雪明碳铁存在。
