滲碳熱處理是對金屬表面處理的一種，方法是將工件置入具有活性滲碳介質(zhì)中加熱到單相奧氏體區(qū)進(jìn)行滲碳熱處理。滲碳熱處理可以使?jié)B過碳的工件表面獲得很高的硬度，同時保持心部保持原來的硬度和良好的韌性。

滲碳熱處理屬于化學(xué)熱處理，而化學(xué)熱處理的狀態(tài)由滲入元素在氣氛和金屬內(nèi)部的化學(xué)位濃度來判定。滲入的碳元素化學(xué)位濃度在工件表面處也就是邊界處不連續(xù)，在金屬內(nèi)部有一定的濃度梯度，這個過程屬于混合控制。

滲碳熱處理初期，工件表面碳濃度低于碳勢濃度，而在工件內(nèi)部碳濃度呈梯度變化，兩者的變化情況不同。工件在滲碳熱處理保溫階段通過表面Fe-C反應(yīng)及內(nèi)部擴(kuò)散進(jìn)行滲碳，我們可以通過控制這兩種反應(yīng)來達(dá)到控制滲碳的目的。

根據(jù)滲碳的因素可以構(gòu)成以下數(shù)學(xué)模型：

表面碳濃度：

滲碳深度：

C_p——爐氣碳勢

C₀——鋼的原始碳濃度

當(dāng)滲碳條件滿足（C_t≤C_p）時，在某一滲碳時間，兩者之間有其確定的關(guān)系式：

由上式可知碳勢和溫度是影響滲碳熱處理的關(guān)鍵性因素，提高滲碳溫度有利于加快滲碳速度，提高碳濃度有利于提高工件表面硬度，但要注意碳化物的形成，影響產(chǎn)品組織性能。