渗碳和淬火实际上是一种复合工艺，即渗碳+淬火。我们经常习惯把两者放在一起讲，因为在同一台设备上完成的这两道工序是生产中最常遇到的（但还有渗碳空冷、渗碳缓冷后再加热淬火工序、二次淬火等。那么，生产中遇到的不良现象有些是渗碳问题，有些是淬火问题，还有些是渗碳和淬火共同作用的结果。
我们知道，所有热处理工艺都离不开三个核心问题：加热、保温和冷却。具体来说，包括加热温度、加热速度、保温时间、冷却速度，当然还有气氛问题。因此，一旦出现问题，我们会习惯性地从这些方面分析原因。
对于渗碳和淬火，我们通常会检测这些指标：产品表面外观、表面硬度、芯部硬度、渗碳层深度、（有效淬硬层深度、完全淬硬层深度）金相组织和变形。下面分别谈谈我对这些指标的看法。
1.外观问题 1.氧化垢：主要原因是设备泄漏、载气不纯或含水。需要从设备和原料方面查找原因。
2.另一个最棘手的问题是污渍问题，这也是现代热处理的一个新的挑战性要求。原因很复杂，也很深刻。
两个。不合格的硬度 1.高硬度（未讨论）
2.硬度低：有两种情况，一种是渗碳不合格。原因可能是渗碳层太浅，不符合图纸要求，（渗碳层没有渗入），也可能是选用的检测标度超过了现有渗碳层的容许范围，使渗碳层破裂。
解决方案：补充渗水并按照检查尺进行检查。JBT 6050-2006《钢件热处理硬度检验通则》渗碳层的深度实际上是温度、时间和碳势的函数。从上述因素中，我们可以考虑提高加热温度、延长保温时间和增加渗碳势的方法。(当然，各参数的调整要充分结合自己设备和产品的要求）也可能是因为表面存在非马氏体组织。还有一种情况是硬度低，即渗碳合格，但淬火不合格。一般来说，就是不淬火。这种情况最复杂，俗话说：热处理三分靠加热，七分靠冷却。这也反映了冷却工序在热处理工序中所处的地位。
以下是我设计的比较试验。您可以讨论冷却对硬度的影响。
取 3 组材料不同但规格尺寸相同的试棒，其尺寸为 Φ20mmX100mm（我们称 20 号钢试棒为 1 号，20Cr 试棒为 2 号，20CrMnTi 试棒为 3 号）。(我们将 20 号钢试样称为 1 号试样，20Cr 试样称为 2 号试样，20CrMnTi 试样称为 3 号试样。假设三根试棒的渗碳层深度为 0.7 毫米（注：该假设仅在理想状态下成立）。
请考虑以下条件：
a.在相同条件下完成淬火
b.淬火介质为慢油、快油、清水、盐水
c.在相同的培养基中，分别进行无搅拌和强搅拌淬火试验，将三根试棒分成两组进行试验。
渗碳完成后，A 组在 800 度淬火，B 组在 860 度淬火。它们的硬度从高到低的顺序是什么？淬硬层（以 550HV1. 0 为界限）从深到浅的顺序如何排列？取两根相同材料的试棒进行对比试验，哪一组能获得更高的淬火硬度和有效淬硬层深度？
从上述试验结果是否可以得出结论：渗碳层深度并不等于有效硬化层深度，实际硬化层深度受材料的淬透性、淬火温度和冷却速度的影响。冷却介质的冷却特性和淬火强度也会影响淬火效果。以上是大家的观点，如有不妥之处，可以补充。当然，零件的尺寸效应也会影响淬火效果。
我认为，一个有经验的检验人员，可以通过整理和结合其他检验方法来判断硬度低的真正原因，进而找到真正的原因加以解决；作为一个工匠，如果熟悉常规金属原材料的特性，对自身设备和介质的冷却性能都达到一定的认可程度，这对渗碳和淬火工艺的制定有很大的帮助。
3.硬度不均匀：炉温均匀性（影响渗碳均匀性）、设备结构、气氛循环、炉子装载量（影响渗碳层均匀性，同时影响淬火均匀性）
4.芯部硬度不合格。太高：淬火温度太高，材料淬透性太好，碳和合金成分达到上限，中冷速度太快。芯部硬度低：正好相反。
共享示例：20#钢 1.5mm 的产品，要求：渗层 0.4mm 芯 HV250，有同行业的朋友认为这个要求不合理，（大家应该都知道，20#钢板坯马氏体最高硬度会达到 HV450-470）要解决这个问题，首先要了解这种材料的特性：包括淬透性和淬硬性。
然后结合上述影响淬火效果的因素，想办法进行加热和冷却。在这种情况下，材料是固定的。我们可以从淬火温度和冷却速度上找出办法。这家制造商恰好使用的是超速油。如果降低淬火强度达不到要求，也可以采用降低淬火温度的方法。方法。
还是那句话，从 860-760 度，（当温度降低到一定程度时，芯部过冷奥氏体中会析出一定量的铁素体，此时硬度会下降。温度越低，析出的铁素体数量越多，硬度也就越低。
在此提醒大家：要充分结合设备的现有条件，在浅层渗透的特殊有利指标上做文章。
3.渗碳层或有效渗碳层由深变浅
如前所述，渗透层的深度是温度、时间和碳浓度的综合函数。要解决这个问题，我们必须从加热温度、加热速度、保温时间、冷却速度以及控制碳层中的碳浓度梯度入手。温度越高，时间越长，碳势越高，渗层越深，反之亦然。
但事实上，事情远非如此简单。要设计渗碳工艺，还必须考虑设备、炉容量、油特性、金相结构、材料淬透性、渗碳层的碳浓度梯度和冷却速度。以及许多其他因素。这些可以参照之前的低硬度情况进行分析，不再深入讲解。
第四，金相组织
马氏体过多：原材料晶粒粗大，或未正火，渗碳温度过高。解决方法：正火或多次正火，（建议正火温度比渗碳温度高 20-30 度）如果可能，可考虑渗碳和慢速冷却，然后再加热和淬火
残次品过多：淬火温度过高，奥氏体中碳含量过高（碳势过高）。解决方案：充分扩散，条件允许可降低淬火温度，高温回火再加热淬火，或低温处理。
碳化物过多：奥氏体中碳含量过高（碳势过高），冷却过程过慢，碳化物析出
解决方法：充分扩散，控制冷却速度，尽可能减小渗碳和淬火的温差，尽量少用低温或亚温淬火。如果必须使用这种工艺，则必须控制炉子的负荷。试想一下：同样的设备在 920°C 下渗碳，在 820°C 下淬火。炉子的容量分别为 1000 千克和 600 千克，冷却速度相同吗？哪个耗时更长？哪个碳化物等级更高？
五号非马和内部氧化
内部氧化：是指钢中的铬、锰、钼等合金元素与大气中的氧化气氛（主要是氧、水、二氧化碳）发生反应，使基体中的合金元素消耗，导致材料的淬透性降低。在显微镜下可以看到黑色的网状结构，其实质就是基体中合金元素的消耗和淬透性的降低所得到的托氏体结构。
解决的办法是想方设法提高介质冷却速度，增强淬火强度，降低炉内氧化气氛（保证渗碳原辅材料的纯度，尽量减少平衡空气量，控制平衡空气含水量，保证设备不漏气。充分排气）传统设备难以消除。据说低压真空渗碳设备可以完全淘汰。此外，强力喷丸也可降低内部氧化程度。
我看了一些专家的意见，有人认为碳氮共渗过程中氨气过多也会导致严重的不发火。我个人对此有不同的看法：也许是氨水含量过高造成的？因为我接触过很多碳氮共渗工艺，在检查产品时没有发现明显的非马组织。(但我并不认为这种观点是错误的）国外的一些机械行业非常重视内氧化，尤其是齿轮行业。在国内，一般要求深度不超过 0. 02mm 为合格。
非马氏体：渗碳层表面因渗碳或淬火后的淬火问题而出现的非马氏体结构，如铁素体、贝氏体，当然还有内部氧化型特罗斯特体。其生成机理与内部氧化相似，解决方法也类似。
六、变形问题变形问题
这是一个系统问题，也是我们从事热处理工作人员最头疼的问题。这要从原料工艺冷却介质等几个方面来保证。以上内容仅为个人经验。如有不妥之处，欢迎指正，谢谢。
