1.低碳鋼滲碳、滲氮及碳氮共滲
滲碳是傳統的表面化學(xué)熱處理工藝，滲碳鋼（低碳低合金鋼、低碳高合金高溫滲碳鋼）經(jīng)滲碳淬火后表面高硬耐磨、心部強韌。滲碳工藝發(fā)展一方面是滲碳介質(zhì)的改進(jìn)，如加入增加滲速的添加劑，采用強滲--擴散的交替循環(huán)工藝提高滲速、改善滲層組織等。
隨著(zhù)真空技術(shù)的發(fā)展，出現了真空低壓滲碳及等離子滲碳。易普森等公司開(kāi)發(fā)的乙炔低壓滲碳工藝是在10mbar以下的低壓下，以乙炔為滲碳介質(zhì)在真空爐內進(jìn)行。其特點(diǎn)是滲速快、滲層均勻、碳黑少、滲后工件光亮；另外，對滲層要求較薄的沖壓滾針軸承類(lèi)零件碳氮共滲或滲碳而言，滲層深度、成分的控制及如何提高滲速更是一大難題，采用真空低壓滲碳技術(shù)將有利用解決這些問(wèn)題。
對高合金滲碳鋼進(jìn)行等離子滲碳可提高滲速、減少表面粗大碳化物的形成。對低碳鋼制滾針軸承內外圈及保持架采用滲氮或碳氮共滲，可提高其耐磨性及耐蝕性、降低摩擦系數。
2.高碳鉻軸承鋼的滲碳或碳氮共滲
高碳鉻軸承鋼一般是整體淬硬，淬后的殘余應力為表面拉應力狀態(tài)，易造成淬火裂紋、降低軸承的使用性能。通過(guò)對其進(jìn)行滲碳、滲氮或碳氮共滲，提高表層的碳、氮含量，降低表面層的Ms點(diǎn)，在淬火過(guò)程中表面后發(fā)生轉變而形成表面壓應力，提高耐磨性及滾動(dòng)接觸疲勞性能。最近的研究還表明：高碳鉻軸承鋼經(jīng)滲碳或碳氮共滲后還可提高軸承在污染條件下的接觸疲勞壽命。一般，在淬火加熱時(shí)，通過(guò)控制氣氛的碳（氮）勢，可達到以上目的。但如果對高碳鉻軸承鋼進(jìn)行超常滲碳（碳勢>2%），則必須加大加工余量，去除滲碳淬火后表層的粗大碳化物。
3.工藝控制
滲碳（滲氮或碳氮共滲）氣氛的檢測和控制是關(guān)鍵參數，最早是采用露點(diǎn)儀、CO2紅外分析儀，目前主要采用氧探頭來(lái)檢測碳勢（或氮勢），其反應速度快，可進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，配合CO2紅外分析儀或其他測量措施（如易普森開(kāi)發(fā)的HydroNit探頭）可對碳勢（或氮勢）實(shí)行精確控制。
工藝控制的另一方面是滲碳（滲氮或碳氮共滲）過(guò)程的計算機模擬控制。碳在鋼中傳遞和擴散的計算機模擬開(kāi)始于20世紀80年代，之后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了人機對話(huà)軟件（Carb-o-Prof），使人們可以現場(chǎng)計算不同鋼種在滲碳過(guò)程中任一時(shí)間碳的傳遞與擴散速度。該軟件考慮了溫度、碳勢等工藝參數變化的影響，可以實(shí)現所需的表面碳含量及滲層深度的工藝參數的計算，并能根據工藝過(guò)程中的參數發(fā)生的變化或出現的干擾自動(dòng)調整碳勢、滲碳時(shí)間等工藝參數，以達到工件預定的要求。最近，又推出了“Carb-o-Prof-Expert”專(zhuān)家系統。該軟件集成了大多數滲碳鋼及滲碳淬火的物理冶金知識、設備性能、工件的技術(shù)要求等數據，只要向計算機輸入工件的鋼種、重量、幾何尺寸、淬透性、滲層要求及爐型等數據，計算機便會(huì )輸出一個(gè)滲碳工藝，并自動(dòng)實(shí)現該工藝。
