渗碳热处理是目前机械制造业中应用最广泛的一种化学热处理方法。它是将低碳钢在富碳的介质中加热到高温（一般是900-950℃），使活性碳原子渗入钢的表面，以获得高碳的渗层组织。渗碳热处理后经淬火和低温回火，使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力，而心部仍保持足够的强度和韧性。

零件经渗碳热处理后，渗碳层应达到一定的表面碳浓度、深度和浓度梯度，才能得到所需要的机械性能。表面碳浓度对零件的机械性能影响较大，对不同机械性能的影响也有所不同，如：

（1）随表面碳浓度的增加耐磨性也增加，见图一；

（2）随表面碳浓度的增加，抗弯强度和冲击值反而下降，见图二、图三；

（3）表面碳浓度为0.8-1.05%时，扭转强度达到最大值，见图四；

（4）表面碳浓度为0.93%左右时，弯曲疲劳强度具有最高值，见表1。这是由于表面碳浓度大于1.1%时，渗碳层中碳化物的不均匀性增加，容易形成大块或网状碳化物，使渗碳层的脆性增大，疲劳强度下降。

表1 表面碳浓度对20CrMnTi钢弯曲疲劳强度的影响

由此可见，渗碳热处理后零件表面含碳量控制在0.7-1.05%之间为宜，过低会使耐磨性下降，过高时脆性增大，强度不能满足要求。对于承受冲击疲劳载荷的零件，表面碳浓度应为0.7-0.9%；对于承受弯曲疲劳载荷的零件，表面碳浓度应为0.8-1.05%；对于承受高接触疲劳载荷和需要抗磨性很高的零件，表面碳浓度可提高到1.15%。

青岛丰东热处理有限公司，专业从事金属材料零部件热处理商业加工服务，采用自主研发的UNICASE密封箱式气体渗碳氮化多用炉，通过高精度仪表，自动控制炉内气氛碳势，控制精度达到±0.02%，结合客户零件的使用要求，通过工艺设计精确匹配工件所需碳浓度，达到可控碳浓度的气体渗碳工艺，为客户产品质量提供了有效的保证。