通過滲碳及相應(yīng)的熱處理工藝手段，可使低碳鋼、低碳合金鋼在保持心部有較高的強(qiáng)韌性的同時，表面獲得高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。而可控氣氛滲碳能夠有效控制滲碳層深度、碳含量、硬度和金相組織，避免零件氧化和脫碳，大幅提高熱處理質(zhì)量，減少材料的浪費，提高生產(chǎn)效率，降低成本，穩(wěn)定產(chǎn)品性能，延長使用壽命。因此，可控氣氛滲碳已廣泛應(yīng)用于井式滲碳爐、密封箱式多用爐、連續(xù)爐、網(wǎng)帶爐及轉(zhuǎn)底爐等，針對不同機(jī)械零件進(jìn)行滲碳處理。

一、常用可控氣氛滲碳

1．載氣+富化氣滲碳?xì)夥?/span>

（1）甲醇+富化氣甲醇的碳氧比(C/O)等于1，甲醇在滲碳溫度下裂解而形成弱滲碳性氣體，因此可作為載氣來使用。甲醇裂解氣中不論是碳的減少還是氧的增多都將破壞其平衡而產(chǎn)生CO₂，降低氣氛的碳勢。碳的減少，可能因發(fā)生炭黑沉積，或形成CH₄。氧的增多，可能由于空氣或水的侵入。因此，甲醇裂解氣的碳勢很易受外界和工藝狀態(tài)影響，加富化氣后碳勢變化較敏感。富化氣一般采用丙酮、煤油、丙烷居多。甲醇+富化氣滲碳法在滴注式井式滲碳爐上應(yīng)用較多。

（2）吸熱性氣氛+富化氣吸熱式氣氛

將原料氣（液化石油氣或天然氣、丙烷）與空氣按原子碳、氯比為1混合，送入裝有催化劑的、由外部供熱的反應(yīng)罐內(nèi)反應(yīng)制得。

丙烷制備：丙烷：空氣=1：1.74（1m³丙烷氣生成12.64m³吸熱式載氣）

天然氣制備：天然氣：空氣=1：2.4（I m³天然氣生成4.88 m³吸熱式載氣）

富化氣一般采用天然氣、丙烷。吸熱式氣氛廣泛用于多用爐。吸熱式氣氛發(fā)生器工作溫度高，吸熱式氣氛在低溫較容易產(chǎn)生積炭現(xiàn)象，由于其高的氫含量和氧含量，容易發(fā)生爆炸。

（3）氮基氣氛+富化氣

在氮氣中添加適當(dāng)數(shù)量的碳?xì)浠衔锘蛱細(xì)溲趸衔铮怏w或液體），由于使用的添加物不同，就有了不同類型的氮基氣氛。其中氮氣+甲醇?xì)夥帐悄壳皬V泛采用的一種類型。氮氣和甲醇按一常規(guī)熱處理定比例混合后進(jìn)入爐內(nèi)，在高溫下裂解形成滲碳?xì)夥铡．?dāng)N₂與CH₃OH按某一比例混合時，爐內(nèi)裂解氣氛中的CO：H₂：N₂約為20%：40%：40%。這種比例的氣氛與天然氣為原料所制備的吸熱式氣氛的組成比例十分接近。為了使氣氛具有較高的碳勢，還需向爐內(nèi)加入少量的富化氣，如CH₄、C₃H₈或CH₃COCH₃（丙酮）等。氮氣+甲醇在爐內(nèi)裂解后氣氛成分穩(wěn)定，采用氧探頭很容易實現(xiàn)氣氛碳勢的自動控制。