滲碳熱處理是目前機械制造業中應用最廣泛的一種化學熱處理方法。它是將低碳鋼在富碳的介質中加熱到高溫（一般是900-950℃），使活性碳原子滲入鋼的表面，以獲得高碳的滲層組織。滲碳熱處理后經淬火和低溫回火，使表面具有高的硬度、耐磨性及疲勞抗力，而心部仍保持足夠的強度和韌性。

零件經滲碳熱處理后，滲碳層應達到一定的表面碳濃度、深度和濃度梯度，才能得到所需要的機械性能。表面碳濃度對零件的機械性能影響較大，對不同機械性能的影響也有所不同，如：

（1）隨表面碳濃度的增加耐磨性也增加，見圖一；

（2）隨表面碳濃度的增加，抗彎強度和沖擊值反而下降，見圖二、圖三；

（3）表面碳濃度為0.8-1.05%時，扭轉強度達到最大值，見圖四；

（4）表面碳濃度為0.93%左右時，彎曲疲勞強度具有最高值，見表1。這是由于表面碳濃度大于1.1%時，滲碳層中碳化物的不均勻性增加，容易形成大塊或網狀碳化物，使滲碳層的脆性增大，疲勞強度下降。

表1 表面碳濃度對20CrMnTi鋼彎曲疲勞強度的影響

由此可見，滲碳熱處理后零件表面含碳量控制在0.7-1.05%之間為宜，過低會使耐磨性下降，過高時脆性增大，強度不能滿足要求。對于承受沖擊疲勞載荷的零件，表面碳濃度應為0.7-0.9%；對于承受彎曲疲勞載荷的零件，表面碳濃度應為0.8-1.05%；對于承受高接觸疲勞載荷和需要抗磨性很高的零件，表面碳濃度可提高到1.15%。

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