（1）渗碳

工件表面形成碳含量梯度，使工件在渗碳介质中得到加热和保温。

低碳钢、低合金钢、15cr、20crMnt等低合金钢的碳含量在0.10%-0.25%之间。经过渗碳处理的工件，经过低温淬火、回火处理，可以使工件表面达到高硬度(56~64HRC)，具有较高的耐磨性和疲劳强度，使心脏保持强度和韧性。对齿轮、凸轮轴、活塞销等表面硬度要求较高的工件。

根据渗碳过程中介质的物理状态，渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳，通常用于前两种，其中气体渗碳应用广泛。这是一个渗透到气体渗碳介质中的工件过程。加热炉通过流行的渗碳剂密封工件(如井式气体渗碳炉)进行渗碳处理，南通热处理。

普通碳化零件的工艺路线如下：坯料锻造(或轧制材料下料)一正火一粗，半精加工一渗碳一淬火一精加工(磨削)

（2）氮化(氮化)

化学热处理过程中介质渗入人工零件表面的化学热处理过程称为氮化或氮化。提高工件的表面硬度、耐磨性、热硬度、耐腐蚀性和疲劳强度。

氮化处理广泛应用于各种高速传动精密齿轮、高精度机床主轴、交替循环负荷(如柴油机曲轴)、变形小、耐热、耐腐蚀的耐磨部件(如阀门)等。然而，氮化层又薄又脆，不能承受冲击和振动。此外，由于氮化工艺生产周期长，成本高。渗氮钢硬度可达68-72HRC，不淬火。目前常用的氮化方法有气氮化和离子氮化。

无氮部分由锡或铜保护，余量1mm，氮化后磨削。

一般来说，渗氮零件的加工工艺路线是:坯料锻造→退火→粗加工→调质→精加工→应力退火→粗磨→镀锡(不渗氮)→氮化→精磨(精磨)

（3）碳氮共渗

碳氮共渗是奥氏体渗透工件表面的过程，化学热处理主要是碳氮共渗。碳氮共渗分为低温(520~580℃)、中温(760~880℃)和900~950℃。碳氮共渗的目的是提高工件表层的硬度和耐磨性。