金属材料渗碳热处理后的缺陷主要有以下几种：

(1)黑色组织

在含Cr、Mn及Si等合金元素的渗碳钢渗碳淬火后，在深渗层表面组织中出现沿晶界呈现断续网状的黑色组织。钢渗碳淬火后在未经腐蚀的金相试样上可看到黑色组织，预防黑色组织的办法是注意渗碳炉的密封性能，降低炉气中的含氧量，一旦工件上出现黑色组织时，若其深度不超过0. 02mm，可以增加一道磨削工序，将其磨去，或进行表面喷丸处理。

(2)反常组织

这种组织在前述过共析钢退火组织缺陷中已看到过。其特征是在先共析渗碳体周围出现铁素体层，在渗碳件中，常在钢中含氧量较高（如沸腾钢）的固体渗碳时看到。具有反常组织的钢经淬火后易出现软点。补救办法是，适当提高淬火温度或适当延长淬火加热保温时间，使奥氏体均匀化，并采用较快的淬火冷却速度。

(3)粗大网状碳化物组织

形成原因可能是由于渗碳剂活性太大，渗碳阶段温度过高，扩散阶段温度过低及渗碳时间过长引起。预防补救的办法是分析其产生的原因，加以预防。对已出现粗大网状碳化物的零件可以进行温度高于Accm的高温淬火或正火。

(4)渗碳层深度不均匀

原因很多，可能由于原材料中带状组织严重，也可能由于渗碳件表面局部结焦或沉积炭黑，炉气循环不均匀，零件表面有氧化膜或不干净，炉温不均匀，零件在炉内放置不当等所造成，应分析其具体原因，采取相应预防措施。

(5)表层贫碳或脱碳

其成因是扩散期炉内气氛中碳势过低，或高温出炉后在空气中缓冷时氧化脱碳，补救办法是在碳势较高的渗碳介质中进行补渗。在脱碳层小于0. 02mm情况下，可以采用将其磨去或喷丸等办法进行补救。