渗碳、氮化和渗碳都是金属材料的表面处理工艺。为了实现不同零件的工况和功能要求，需要使用相应的热处理设备进行不同的表面处理。

1. 渗碳热处理

渗碳、氮化和渗碳都是金属材料的表面处理工艺。为了实现不同零件的工况和功能要求，需要使用相应的热处理设备进行不同的表面处理。

1. 渗碳热处理

渗碳是使碳原子渗入钢的表层的过程。就是使低碳钢工件具有高碳钢表面层，经过淬火和低温回火，使工件表面层具有较高的硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍保持低碳钢的韧性和塑性。

井式渗碳炉

井式渗碳炉的具体使用方法是将工件置于活性渗碳介质中，加热到900—950摄氏度单相奥氏体区域，经过足够的时间，使渗碳介质中分解的活性碳原子渗透到钢的表面，从而获得表面高碳，心仍保持原有成分。它可以使渗碳工件表面获得较高的硬度，提高其耐磨性。

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，钢的表面化学成分可以接近高碳钢。工件淬火后渗碳，以获得高表面硬度、高耐磨性和疲劳强度，并保持淬火后心部具有低碳钢的韧性，使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛应用于飞机、汽车和拖拉机等机械零件，如齿轮、轴、凸轮轴等。

渗碳淬火后的工件表面组织主要为硬度较高的马氏体、残余奥氏体和少量碳化物。芯部组织为韧性较好的低碳马氏体或含非马氏体，但应避免含铁素体。

一般渗碳层深度范围为0.8 ~ 1.2 mm，渗碳深度可达2mm或更深。表面硬度可达HRC58 ~ 63，芯部硬度为HRC30 ~ 42。渗碳淬火后，工件表面产生压内应力，有利于提高工件的疲劳强度。

根据渗碳介质的不同，渗碳可分为固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳和渗碳。

2. 氮化热处理

氮化炉是在一定的介质中，在一定的温度下，使氮原子渗透到工件表面的化学热处理工艺。常见的有液体氮化、气体氮化、离子氮化。

一方面，渗入钢中的氮从表面到内部与铁形成不同氮含量的氮化铁。另一方面，它与钢中的合金元素结合，形成各种合金氮化物，特别是氮化铝和氮化铬。这些氮化物具有高硬度、热稳定性和高分散性，使渗氮钢获得较高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。

3.碳氮化热处理

碳氮共渗的特点如下:

(1)在保证工件内部高韧性的前提下，提高了表面硬度、耐磨性和疲劳强度，同时氮降低了奥氏体的形成温度，工件可以在较低温度下实现共渗;

(2)工件共渗后可直接淬火，不易出现过热现象，工件变形小;

③提高透气性层的淬透性，可在中等介质中淬火;

渗透速度快，运行周期短。

井式碳氮化炉

与渗碳工艺相比，渗氮温度相对较低，因此变形小，但由于心的硬度低，渗透层浅，一般只能满足轻、中负荷的耐磨、抗疲劳要求，或有一定耐热、耐腐蚀要求的机件，以及各种刀具的冷