机械加工常见热处理工艺解读
轴的热处理工艺流程
轴的热处理工艺流程轴是机械制造中常见的一种零件，热处理是指对金属材料进行升温、保温和冷却等工艺，以改变其组织和性能的技术。
轴材常用的热处理工艺流程主要包括退火、正火和淬火。
下面将详细介绍轴的热处理工艺流程。
首先是退火工艺。
退火是指将轴材加热到一定温度，并保持一段时间后缓慢冷却到室温的热处理工艺。
退火可以消除内部应力，改善金属的切削性能和可加工性。
轴材首先会经过感应加热或电阻加热设备进行加热，提高材料的温度。
然后，将轴材放入炉中，在适当的温度下保温一定时间，使金属内部的晶粒粗化，消除内部的变形和应力。
最后，将轴材从炉中取出，放置在空气中自然冷却，完成整个退火工艺流程。
接下来是正火工艺。
正火是指将轴材加热到一定温度，保温一段时间后冷却到室温的热处理工艺。
正火可以提高轴材的硬度和强度，改善其耐磨性和可靠性。
正火过程中，轴材首先通过加热设备加热到一定温度。
然后，将轴材放入炉中，在适当的温度下保温一段时间，使材料达到均匀的组织和性能。
最后，将轴材从炉中取出，以适当的速率冷却到室温，完成整个正火工艺流程。
最后是淬火工艺。
淬火是指将轴材加热到一定温度并保持一定时间后，迅速冷却到室温的热处理工艺。
淬火可以使轴材达到高硬度和高强度的要求。
淬火过程中，轴材首先通过加热设备加热到一定温度。
然后，将轴材放入盐浴或油中，迅速冷却，使轴材表面形成马氏体，提高硬度。
最后，将轴材从冷却介质中取出，进行适当的回火处理，以减轻应力和提高韧性，完成整个淬火工艺流程。
综上所述，轴的热处理工艺流程主要包括退火、正火和淬火。
退火能改善材料的加工性能；正火能提高材料的硬度和强度；淬火能使材料达到高硬度和高强度的要求。
不同的工艺流程可以根据轴材的具体要求进行选择和调整，以得到最佳的热处理效果。
机械加工常见热处理工艺
渗碳渗碳热处理渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。
相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
概述渗碳（carburizing/carburization）是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。
最早是用固体渗碳介质渗碳。
液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。
美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。
30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。
60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。
至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。
分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。
液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，―603‖渗碳剂等。
机械零件的加工工艺与热处理方法
机械零件的加工工艺与热处理方法一、机械零件加工工艺机械零件加工工艺是指将原始材料通过一系列的加工工艺，如锻造、铸造、车削、铣削、磨削等方法，制造成符合要求的零件的过程。
下面将介绍几种常见的机械零件加工工艺。
1. 锻造锻造是指通过对金属材料进行冲击或压缩，改变其形状和尺寸的工艺。
常见的锻造方法有冲击锻造、自由锻造和模锻造等。
锻造工艺可以提高金属材料的强度和硬度，改善其内部组织结构，使零件具有良好的力学性能。
2. 铸造铸造是指将熔化的金属注入到铸型中，经过冷却凝固后得到所需形状的零件的工艺。
铸造工艺可以制造出形状复杂的零件，并且可以利用铸造工艺制造大型零件。
常见的铸造方法有砂型铸造、金属型铸造和压力铸造等。
3. 车削车削是指通过旋转工件，利用切削刀具对工件进行加工的工艺。
车削可以加工各种形状的零件，如轴、孔、齿轮等。
车削工艺可以提高零件的精度和表面质量。
4. 铣削铣削是指通过旋转刀具，将工件表面的材料切削下来，得到所需形状的工艺。
铣削可以加工平面、曲面和复杂形状的零件。
铣削工艺可以提高零件的精度和表面质量。
5. 磨削磨削是指通过磨粒对工件表面进行切削，得到所需精度和表面质量的工艺。
磨削可以加工高硬度材料和精密零件。
磨削工艺可以提高零件的尺寸精度和表面质量。
二、机械零件的热处理方法热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺，改变材料的组织结构和性能的方法。
下面将介绍几种常见的机械零件热处理方法。
1. 淬火淬火是指将工件加热到临界温度以上，然后迅速冷却到室温的工艺。
淬火可以使金属材料快速冷却，从而改善其硬度和强度。
淬火后的零件具有较高的硬度和耐磨性，但也较脆。
2. 回火回火是指将已经淬火的零件加热到一定温度，然后保温一段时间，最后冷却到室温的工艺。
回火可以消除淬火过程中产生的内部应力，提高零件的韧性和韧度。
3. 等温淬火等温淬火是指将工件加热到临界温度以上，保温一段时间，然后迅速冷却到室温的工艺。
等温淬火可以使零件具有较高的硬度和强度，并且能够保持较好的韧性。
机械加工中的热处理有哪些步骤？
机械加工中的热处理有哪些步骤？机械加工中的热处理有哪些步骤？五金加工厂在制作钢质的机械零部件时，经常会用到热处理的工艺，有时是因为材料太硬了，不好加工，热处理后再加工；有时是加工后材料不够硬，热处理后增加产品硬度。
那么，热处理究竟是怎样的一种五金加工工艺？热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程。
热处理涵盖的范围很广，从钢化玻璃到橡胶塑料，从钢材到各种有色金属以及碳、硅等非金属都有广泛的热处理应用。
以金属材料的热处理应用范围最广，最为常见。
热处理包括普通热处理和表面热处理。
普通热处理里面包括：退火,正火,淬火和回火；表面热处理包括表面淬火和化学热处理。
（1）：退火：将钢材或钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。
退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。
（2）：正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等。
（3）：淬火：指将钢件加热到Ac3 或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。
常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。
淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。
（4）：回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
详解正火、淬火、回火、退火工艺过程
详解正火、淬火、回火、退火工艺过程金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
正如有些人说，机械加工是外科，热处理就是内科，代表一个国家制造业的核心竞争力。
工艺过程热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接，不可间断。
（加热）金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。
因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。
加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。
（保温）采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。
（冷却）冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。
工艺分类金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
热处理常见工艺讲解
热处理常见工艺讲解01什么是热处理？通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，提高工件的使用性能。
02什么时候需要热处理？客户下达订单后，由锯切车间根据客户需求，切割尺寸大小的模具钢，后至机加工进行一系列打磨或者机铣工作。
根据需求或粗加工成型模具返厂热处理，根据不同材质需求，选择不同工艺进行热处理。
03热处理工艺分类热处理工艺包含：淬火、回火、氮化、深冷、氧化等工艺。
那么这些工艺都是什么意思呢？答案就在下面揭晓哦~一、淬火1、什么是淬火？将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
2、淬火的目的？1）提高金属成材或零件的机械性能。
例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。
2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。
如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。
二、回火1、什么是回火？将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
2、回火的目的？1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。
2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整硬度、强度、塑性和韧性。
3）稳定工件尺寸。
通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
4）改善某些合金钢的切削性能。
三、氮化1、什么是氮化？氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
2、氮化的目的？使制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。
四、深冷1、什么是深冷？深冷处理是将金属在-160°C以下进行处理，使柔软的残余奥氏体几乎全部转换成高强度的马氏体。
2、深冷的目的？消除残余奥氏体（淬回火后残余奥氏体在8~20%左右，由于奥氏体很不稳定，当受到外力作用或环境温度改变时，易转变为马氏体，而马氏体体积大于奥氏体，将造成材料的不规则膨胀，降低工件的尺寸精度）深冷后残余奥氏体降低到2%以下，减少残余应力、使金属基体更加稳定，使金属材料的强度、韧性增加，红硬性显著提高。
四种常见热处理方法
四种常见热处理方法热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的工艺方法。
在工业生产中，热处理是非常常见的一种工艺，可以通过改变金属的组织结构和性能来满足不同的使用要求。
在本文中，我们将介绍四种常见的热处理方法，它们分别是退火、正火、淬火和回火。
首先，我们来介绍退火这种热处理方法。
退火是将金属加热至一定温度，然后以一定速度冷却到室温的过程。
退火可以消除金属材料内部的应力，改善塑性和韧性，降低硬度，提高加工性能。
退火分为完全退火和球化退火两种，完全退火是将金属加热至临界温度以上，然后在炉内冷却，球化退火是将金属加热至临界温度以上，然后在空气中冷却。
退火是一种常见的热处理方法，适用于大多数金属材料。
其次，正火是一种通过加热金属至一定温度，然后在空气中冷却的热处理方法。
正火可以提高金属的硬度和强度，但韧性会降低。
正火的温度和冷却速度会影响金属的组织结构和性能，因此需要根据具体材料和要求来选择适当的正火工艺参数。
接下来，淬火是一种通过将金属加热至临界温度以上，然后迅速冷却到室温的热处理方法。
淬火可以使金属获得高硬度和高强度，但会降低其韧性。
淬火的冷却速度非常重要，不同的冷却速度会导致金属的组织结构发生变化，从而影响其性能。
淬火是一种常用的热处理方法，适用于许多需要高硬度和高强度的金属制品。
最后，回火是一种通过将已经淬火的金属加热至一定温度，然后冷却的热处理方法。
回火可以降低金属的硬度和强度，但提高其韧性和塑性。
回火的温度和时间会影响金属的性能，需要根据具体要求来选择适当的回火工艺参数。
回火是一种常见的热处理方法，适用于需要兼顾硬度和韧性的金属制品。
总的来说，热处理是一种非常重要的金属加工工艺，通过改变金属的组织结构和性能来满足不同的使用要求。
退火、正火、淬火和回火是四种常见的热处理方法，它们分别适用于不同的金属材料和要求。
在实际生产中，需要根据具体情况来选择合适的热处理方法，以获得满足要求的金属制品。
常见零件的热处理方式
一、齿轮1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程毛坯成型—预备热处理—切削加工—渗碳（碳、氮共渗）、淬火及回火—（喷丸）—精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程配料—锻造—正火—粗加工—精加工—感应或火焰加热淬火—回火—珩磨或直接使用调质13.高频预热和随后的高频淬火工艺流程锻坯—正火—粗车—高频预热—精车（内孔、端面、外圆、滚齿、剃齿—高频淬火—回火—珩齿二、滚动轴承1.套圈工艺流程棒料—锻制—正火—球化退火车削加工—去应力退火—淬火—冷处理—低温回火—粗棒料—钢管退火磨—补加回火j精磨—成品2.滚动体工艺流程（1）冷冲及半热冲钢球钢丝或条钢退火j冷冲或半热冲j低温退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j 精磨j成品（2）热冲及模锻钢球棒料j热冲或模锻j球化退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j精磨j成品（3）滚子滚针钢丝或条钢（退火）j冷冲、冷轧或车削j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j附加回火j精磨j成品三、弹簧1.板簧的工艺流程切割j弯制主片卷耳j加热j弯曲j余热淬火j回火j喷丸j检查j装配j试验验收2.热卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收3.冷卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j去应力回火j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收四、汽车、拖拉机零件的热处理1.铸铁活塞环的工艺流程（1）单体铸造-机加工-消除应力退火-半精加工-表面处理-精加工-成品（2）简体铸造-机加工-热定型-内外圆加工-表面处理-精加工-成品2.活塞销的工艺流程棒料-粗车外圆-渗碳-钻内孔-淬火、回火-精加工-成品棒料-退火-冷挤压-渗碳-淬火、回火-精加工-成品热轧管j粗车外圆j渗碳j淬火、回火j精加工j成品冷拔管j下料j渗碳j淬火、回火j精加工j成品3.连杆的工艺流程锻造-调质~酸洗-硬度和表面检验-探伤~校正~精压~机加工-成品4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程棒料-热镦-机加工成型-渗碳-淬火、回火-精加工-磷化-成品5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程合金铸铁整体铸造（间接端部冷激）—机械加工—淬火、回火—精加工—表面处理—成品合金铸铁整体铸造（端部冷激）—机械加工—消除应力退火—精加工—表面处理—成品钢制杆体~堆焊端部（冷激）~回火-精加工-成品钢制杆体—对焊—热处理—精加工—表面处理—成品6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程马氏体耐热钢棒料-锻造成型-调质~校直~机加工-尾部淬火-抛光-成品7.半马氏体半奥氏体型耐热钢（Gr13Ni7Si2）排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~热处理-精加工-成品8.奥氏体耐热钢排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~阀面和尾部堆焊耐热合金-热处理-杆部滚压或软氮化-精加工-成品9.半轴调质的工艺流程合金结构钢棒料-锻造成形-正火或退火-机械加工-调质-校直-精加工-成品10.半轴的表面淬火的工艺流程棒料—锻造成形—预先热处理—校直—机械加工—表面淬火—校直—精加工—成品11.柱塞副和喷油嘴偶件的工艺流程热扎退火棒料-自动机加工成型-热处理-精加工-时效-成品12.拖拉机履带板（1）40SiMn2履带板的热处理热轧成形-下料~机加工-热处理-成品（2）ZGMn13履带板的热处理铸造成型~热处理-成品五、金属切削机床零件的热处理1.机床导轨（1）MM7125平面磨床立柱镶钢导轨锻造—正火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—回火—磨（2）M9025工具曲线磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）S788轴承磨床镶钢导轨机加工—消除应力退火—机加工—渗碳—淬火—回火—磨—时效（4）MZ208轴承磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—冰冷处理—回火—磨—时效2.机床主轴（1）CA6104车窗主轴（45钢）下料—粗加工—正火—机加工—高频淬火—回火—磨（2）T68、T611镗床的镗杆及MGB132磨床的主轴（35CrMoAlA钢）下料—粗车—调质—精车—消除应力处理—粗磨—渗氮—粗磨（3）SGC630精密丝杠车床主轴（12CrNi3A）锻造—正火—机加工—渗碳—正火—校直—消除应力—机加工—头部淬火—颈部淬火—回火—磨—时效（4）*62W万能升降台铣床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造—机加工—淬火—回火（5）M1040无心磨床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造-机加工-正火-机加工3.丝杠（1）7级或7级精度一下的一般丝杠（45钢）下料—正火或调质—校直—消除应力处理—机加工（2）6级或6级以上精密不淬硬丝杠（T10或T12钢）球化退火-机加工-消除应力处理-机加工-时效-精加工（3）中大型精密淬硬丝杠（CrWMn）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—消除应力—机加工—淬火、回火—冰冷处理-回火-探伤~机加工-时效-精加工-时效-精加工（4）中小型精密淬硬丝杠（9Mn2V）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—淬硬淬火—回火—冰冷处理—回火、探伤—机加工-时效-精加工-时效-精加工（5）滚珠丝杠（GCr15,GCr15SiMn）4.弹簧卡头（1）卧式多轴自动车床夹料卡头（9SiCr）锻造—退火—机加工—淬火—回火—机加工—磨开口—胀大定型（2）卧式多轴自动车床送料卡头（T8A钢）锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）仪表机床小型专用卡头（60Si2）退火—机加工—淬火—回火—磨（4）磨阀辨机床专用卡头（65Mn）锻造—正火—高温—回火—机加工—淬火—回火—机加工5.摩擦片（1）*62W万能升降台铣床摩擦片（A3）机加工—渗碳—淬火—回火—机加工—回火（2）DLMO电磁离合器摩擦片（65Mn）冲片—淬火—回火—磨（3）电磁离合器摩擦片（6SiMnV）锻造—退火—切片—淬火—回火—磨6.FW250万能分度头主轴（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—机加工7•万能分度头蜗杆（20Cr）正火-机加工-渗碳-机加工-淬火-回火-机加工8•三爪卡盘卡爪（45）正火—机加工—淬火—回火—高频淬火—回火—法蓝—磨加工9.三爪卡盘丝（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—法蓝—磨六、活塞1.20CrMnMo钢制活塞的热处理锻造—正火—检验—机加工—渗碳—检验—正火—淬火—清洗—回火—检验—喷砂—磨削2.钒钢活塞的热处理下料—锻造—检验—预先淬火—球化退火—检验—机加工—淬火—回火—检验—磨削七、凿岩机钎尾锻造—退火—检验—渗碳—检验—淬火—回火—清洗—检验—磨削。
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渗碳渗碳热处理渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。
相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
概述渗碳（carburizing/carburization）是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。
最早是用固体渗碳介质渗碳。
液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。
美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。
30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。
60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。
至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。
分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。
液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，“603”渗碳剂等。
碳氮共渗（氰化）又分为气体碳氮共渗、液体碳氮共渗、固体碳氮共渗。
原理渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。
①分解渗碳介质的分解产生活性碳原子。
②吸附活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。
③扩散表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。
碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。
渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。
渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。
工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。
一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。
表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。
渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。
因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。
渗碳工艺流程1、直接淬火低温回火组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。
工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残余奥氏体量较多，表面硬度较低适用范围：操作简单，成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件，适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。
2 、预冷直接淬火、低温回火淬火温度800-850℃。
组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残余奥氏体量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。
适用范围：操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。
3、一次加热淬火，低温回火淬火温度820-850℃或780-810℃。
组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬度高者，采用780-810℃淬火可以细化晶粒。
适用范围：适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。
4、渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火淬火温度840-860℃。
组织及性能特点：高温回火使M和残余A分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，便于切削加工及淬火后残余A减少。
适用范围：主要用于Cr—Ni合金渗碳工件5、二次淬火低温回火组织及性能特点：第一次淬火（或正火），可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织（850-870℃），第二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时可在材料的Ac1—Ac3之间淬火，对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。
适用范围：主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件，特别是对粗晶粒钢。
但在渗碳后需经过两次高温加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。
6、二次淬火冷处理低温回火组织及性能特点：高于Ac1或Ac3（心部）的温度淬火，高合金表层残余A较多，经冷处理（-70℃/-80℃）促使A转变从而提高表面硬度和耐磨性。
适用范围：主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。
7、渗碳后感应加热淬火低温回火组织及性能特点：可以细化渗层及靠近渗层处的组织。
淬火变形小，不允许硬化的部位不需预先防渗。
适用范围：各种齿轮和轴类工艺新发展渗碳工艺是一个十分古老的工艺，在中国，最早可上溯到2000年以前。
起先是用固体渗碳介质渗碳。
在20世纪出现液体和气体渗碳并得到广泛应用。
后来又出现了真空渗碳和离子渗碳。
到现在，渗碳工艺仍然具有非常重要的实用价值，原因就在于它的合理的设计思想，即让钢材表层接受各类负荷（磨损、疲劳、机械负载及化学腐蚀）最多的地方，通过渗入碳等元素达到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度及耐蚀性﹐而不必通过昂贵的合金化或其它复杂工艺手段对整个材料进行处理。
这不仅能用低廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的高合金钢，而且能够保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
因此，完全符合节能、降耗，可持续发展的方向。
近年来，出现了高浓度渗碳工艺，与传统工艺在完全奥氏体区（温度在900~950℃，渗碳后表面碳质量分数为0.85%~1.05%）进行渗碳不同，它是在Ac1～Accm之间的不均匀奥氏体状态下进行，其渗层表面碳浓度可高达2%～4%。
其结果可获得细小颗粒碳化物均匀、弥散分布的渗层。
其渗碳温度降至800℃～860℃温度范围，可实现一般钢材渗碳后直接淬火；由于高浓度渗碳层含有很高数量（20%～50%）的弥散分布的碳化物，故显示出比普通渗碳更优异的耐磨性、耐蚀性，更高的接触与弯曲疲劳强度，较高的冲击韧度、较低的脆性及较好的回火稳定性。
该工艺还具有适用性广、对设备无特殊要求等优点，具有较高的经济效益和实用价值，近年来在国内外获得竞相研究与开发。
为了防止渗碳过程中奥氏体晶粒的粗化，一般都在钢材中添加适量的钛，通过形成碳氮化钛粒子钉扎晶界而阻止晶粒长大。
国家标准规定渗碳钢中钛添加量为0.04～0.08wt%。
然而，最近有研究工作表明，当钛含量超过0.032%，就会在渗碳钢冶炼铸锭凝固时析出氮化钛。
这种氮化钛尺寸达到微米数量级，起不到阻止奥氏体晶粒长大的作用，反而由于这种呈立方体的粒子的尖角效应以及与基体组织的不连续性而成为微裂纹的策源地和裂纹扩展的中继站，严重损害钢材的韧塑性。
工作还表明，将钛含量降至0.02～0.032%，仍然能够同样有效地起到控制奥氏体晶粒长大的作用，而又可避免有害氮化钛粒子的形成，因此是值得推荐的合理的选择范围。
常见缺陷及其防止(一)碳浓度过高⒈产生原因及危害：如果渗碳时急剧加热，温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂，或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。
随着碳浓度过高，工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。
由于这种硬脆组织产生，使渗碳层的韧性急剧下降。
并且淬火时形成高碳马氏体，在磨削时容易出现磨削裂纹。
⒉防止的方法①不能急剧加热，需采用适当的加热温度，不使钢的晶粒长大为好。
如果渗碳时晶粒粗大，则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。
②严格控制炉温均匀性，不能波动过大，在反射炉中固体渗碳时需特别注意。
③固体渗碳时，渗碳剂要新、旧配比使用。
催渗剂最好采用4—7%的BaCO3，不使用Na2CO3作催渗剂。
(二)碳浓度过低⒈产生的原因及危害：温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。
最理想的碳浓度为0.9—1.0%之间，低于0.8%C，零件容易磨损。
⒉防止的方法：①渗碳温度一般采用920—940℃，渗碳温度过低就会引起碳浓度过低，且延长渗碳时间；渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。
(三)渗碳后表面局部贫碳：⒈产生的原因及危害：固体渗碳时，木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质，或催渗剂与木炭拌得不均匀，或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。
工件表面的污物也可以引起贫碳。
⒉防止的方法①固体渗碳剂一定要按比例配制，搅拌均匀。
②装炉的工件注意不要有接触。
固体渗碳时要将渗碳剂捣实，勿使渗碳过塌而使工件接触。
③却除表面的污物。
(四)渗碳浓度加剧过渡⒈产生的原因及危害：渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧，不是由高到低的均匀过渡，而是突然过渡。
产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈(如新配制的木炭，旧渗碳剂加得很少)，同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳化物形成强烈，而造成表面高浓度，中心低浓度，并无过渡层。
产生此缺陷后造成表里相当大的内应力，在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。
⒉防止的方法：渗碳剂新旧按规定配比制，使渗碳缓和。
用BaCO3作催渗剂较好，因为Na2CO3比较急剧。
(五)磨加工时产生回火及裂纹⒈产生的原因：渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象，称之为磨加工产生的回火。
这是由于磨削时加工进给量太快，砂轮硬度和粒度或转速选择不当，或磨削过程中冷却不充分，都易产生此类缺陷。
这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。
磨削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。
表面产生六角形裂纹。
这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削，而发热所致。
也与热处理回火不足，残余内应力过大有关。
用酸浸蚀后，凡是有缺陷部位呈黑色，可与没有缺陷处区别开来。
这是磨削时产生热量回火。
使马使体转变为屈氏体组织的缘故。
其实，裂纹在磨削后肉眼即可看见。
⒉防止的方法：①淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。
②采用40~60粒度的软质或中质氧化铝砂轮，磨削进给量不过大。
③磨削时先开冷却液，并注意磨削过程中的充分冷却渗碳钢的化学成分特点(1)渗碳钢的含碳量一般都在0.15--0.25%范围内,对于重载的渗碳体,可以提高到0.25--0.30%碳素渗碳钢中,用得最多的是15和20钢,它们经渗碳和热处理后表面硬度可达56--62HRC。