渗碳处理：从识图到实操

技术培训·工艺实操渗碳处理：从识图到实操看懂渗碳层·掌握工艺·规范操作·检验把关日期2026年课程导览01认识渗碳看懂渗碳层与工艺原理02渗碳方法三种方法对比选择03实操流程操作七步与安全要点04检验把关金相硬度检测与缺陷预防01认识渗碳先看懂渗碳层，再谈怎么干渗碳层长什么样切开、磨平、腐蚀，显微镜下一看就明白。渗碳层三层结构3层表层含碳量高，淬火后成高硬度马氏体，表面硬度

HRC58～63心部过渡到低碳马氏体，硬度只有

HRC30～42深度碳浓度从表面到心部递减，一般

0.8～1.2毫米，深渗碳可达2毫米以上渗碳靠三个字：分解吸附扩散01分解→丙烷、甲醇等介质在高温下分解出活性碳原子02吸附→活性碳原子被钢件表面吸收，溶进表层奥氏体03扩散→表面碳多、心部碳少形成浓度差，碳原子由外向内渗渗碳原理不复杂，记住三步；三步记牢，现场调工艺不抓瞎。材料前提必须用低碳钢或低碳合金钢，含碳量低于0.25%，常用牌号

20钢、20Cr、20CrMnTi。温度是关键温度越高扩散越快，所以渗碳要在

900℃

上下保温数小时。02渗碳方法方法选对，活才干得顺三种渗碳方法怎么选按渗碳剂不同，渗碳分三种，现场主流是气体渗碳。现场大生产认准气体渗碳，工人重点掌握它就行。固体渗碳工艺零件埋进木炭加碳酸钡等催渗剂的密封箱加热优点设备简单、操作容易缺点渗速慢、质量难控制、劳动条件差适用：单件小批量液体渗碳工艺工件浸入熔融盐浴渗碳优点加热均匀、渗速快缺点传统氰化物盐浴有剧毒现状：基本被淘汰气体渗碳生产线主流工艺密闭炉内通甲烷、丙烷等气体，900～950℃分解出活性碳原子优势碳势好控制、适合大批量定位：生产线主流气体渗碳为什么是主流气体渗碳与真空渗碳，各显其能。气体渗碳现场主力靠炉内

CO、CO₂比例精确调控碳势表面碳浓度控制在

0.7%～1.2%，渗层均匀适合大批量精密零件连续生产真空渗碳高端补充低压环境通入乙炔或丙烷，脉冲式供气温度可提到

1050℃，渗速快约

50%无空气→彻底消除内氧化缺陷；疲劳寿命提高三到五成适用：精密齿轮、航空件等高要求工件选哪种，看工件要求，也看现场条件VS03实操流程按步骤干，安全第一操作第一步：清洗装炉升温气体渗碳前半段，按三步走：1步骤01预处理清掉工件表面氧化皮、油污，有条件先脱脂清洗烘干粉末冶金件还要在200～400℃低温脱脂，去除内部润滑剂2步骤02装炉工件整齐摆进炉罐，件与件留足间隙，别堆叠过密保证炉气均匀流到每个表面3步骤03升温以每分钟5～10℃升到900～950℃渗碳温度钢件组织此时转变成奥氏体

装炉最容易被忽视——装太满，气氛进不去，渗层就不均匀。操作第二步：强渗与扩散温度到位后，进入核心的两段式控制碳势盯不住，硬度上不去，脆性跟着来碳势过低表面碳不够，淬火后硬度上不去碳势过高析出网状碳化物，表面变脆全程靠氧探头实时监控。碳势盯不住，硬度上不去，脆性跟着来强渗阶段碳势通入丙烷等渗碳介质，炉内碳势0.8%～1.1%C，让表面大量吸碳渗速900℃气体渗碳渗速约

0.15毫米/小时保温每

0.1毫米

渗层约需保温

20～30分钟扩散阶段碳势碳势降到

0.6%～0.8%C，停止供气保温保温

0.5～3小时，让表面碳原子向内扩散，形成均匀平缓的碳浓度梯度时长扩散时间一般为渗碳时长的

一半到三分之一操作第三步：淬火回火与安全淬火与回火，一步都不能少淬火降温至820～860℃保温后油淬·获得马氏体组织，硬度达标温度、时间、持证，一样都不能省淬火820～860℃

保温后油淬降温至820～860℃保温后油淬，获得马氏体组织，硬度达标。回火150～200℃

保温1～2小时淬火后及时在150～200℃保温1～2小时，消除应力、稳定组织、保住尺寸精度。安全红线丙烷等富化气易燃易爆，须配防爆通风设备淬火油温盯紧，防起火炉温超800℃，须持证人员操作，防灼伤与气氛泄漏中毒04检验把关会看会测，才算真过关金相识图看明白制样四步，一步不能省金相只能做工艺初筛，不能单独判定产品合格。制样四步，一步不能省4步①

垂直截取横截面②

240号到1200号砂纸逐级打磨③

金刚石抛光至镜面④

4%硝酸酒精溶液腐蚀碳钢

4～6秒，合金钢

8～10秒观测两档，先扫后定2档低倍100倍扫全截面，查局部渗层不均高倍200～500倍定位组织分界线测点有规矩同一试样测

3处取平均值齿轮件必须测

齿顶、齿面、齿根

三个位置合格组织长这样表层应为马氏体+少量残余奥氏体和碳化物不能出现大块铁素体硬度梯度测CHD渗层深度验收，只认550HV硬度法硬度法不受组织形貌干扰，数据标准、可追溯，是车间验收的硬杠杠。验收只认硬度法CHD·有效硬化层深度国家标准规定：有效硬化层深度统一以

550HV

为判定界限，简称CHD。沿垂直表面方向打维氏硬度，测出硬度随深度变化曲线，用插值法算出550HV对应的深度。打点规矩记牢载荷分级渗层<0.3mm用

HV0.3；0.3～1.0mm用

HV0.5；>1.0mm用

HV1（9.81牛顿）测点间距从表面往心部每隔

0.05～0.1mm

打一组压痕，临近550HV区间加密测点压痕间距相邻压痕距离≥压痕对角线的

3倍，避免加工硬化干扰读数常见缺陷早发现早处理渗碳常见缺陷的排查与对策一查硬度、二看金相、三量层深，把住质量关三查三步走：一查硬度·二看金相·三量层深，把住质量关三类高频缺陷，各有根源与对策表面硬度偏低成因：碳浓度不足、脱碳或残余奥氏体过多所致对策：控好碳势与炉压、防漏气选对淬火温度与冷却介质，必要时深冷处理减少残余奥氏体网状或大块碳化物成因：碳势过高、强渗时间过长造成对策：降低渗剂活性、严格控