齿轮等钢构件作为用于保持韧性并提高表面硬度的处理，在多数情况下施行「渗碳」处理和「淬火」处理。渗碳处理，是在加热钢构件至奥氏体化温度以上的状态下使表面的碳浓度增大的处理，通常，在施行该渗碳处理后紧接着进行淬火处理。通过实施该渗碳处理和淬火处理，可以在确保钢构件芯部韧性的同时还能够提高表面硬度。有些渗碳钢构件，济宁退火，采用了添加有 Cr 和 Mo 的材质以达到提高淬火性和抗回火软化性等目的。
表面渗层不均匀的情况有三种：
① 渗层的深度不均匀；
② 渗层碳化物分布不均匀；
③ 工件之间的渗层厚度不一致。
渗层不均匀会导致硬度、耐磨性、疲劳强度的不一致，同时也会造成变形量得不均匀。
造成这种缺陷的原因由多种因素引起。主要是：
① 零件渗碳时表面不清洁，表面有锈斑，油垢；
② 炉内渗碳气体流动不均匀，零件彼此间的间隔太小；
③ 大小工件尺寸不一致，零件表面有炭黑；
④ 炉温的均匀性影响；
⑤ 排气阶段过程。只要渗碳前仔细清理零件表面，注意装夹具的方法，保证炉内气流的循环，定期清除炉内炭黑便能得到克服。
渗碳是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，退火质量，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，退火工艺，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分.
相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
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