1.渗碳钢的分类
根据工作条件不同，常用渗碳钢分为下列三种类型：
（1）低强度钢 如15钢、20钢、20Mn2、20Cr等，主要用来制造受力较轻、不需要高强度的耐磨零件，如小齿轮、活塞销、小轴等。
（2）中强度钢 如20CrMnTi、20CrMnMo、20MnTiB等，用于制作中等负载的齿轮、活塞销等。
（3）高强度钢 如18CrNiWA、20CrNi4A等，用于制造大马力的发动机轴，以及负载大、磨损严重的齿轮等。
渗碳常用优质碳素结构钢和合金结构钢见表6-1。
2.对渗碳钢的要求
对渗碳钢的选择，主要是基于满足力学性能、工艺性能和钢材质量三个方面的要求。
表6-1 渗碳常用优质碳素结构钢和合金结构钢
（1）对力学性能的要求 渗碳层表层应具有高的硬度、强度和一定的塑性，而心部应有较高的屈服强度和韧性。为此，渗碳工件表面的碳含量不应过高[w（C）以不超过1.2%为宜]，否则会出现大量碳化物和残留奥氏体，但应具有一定的心部碳含量和足够的淬透性。对钢材淬透性的要求是根据工件大小、冷却情况，并结合对心部组织及硬度的要求提出的。大多数合金元素，如Cr、Mo、W、V、Mn、B、Ni等均能提高钢的淬透性，并对提高渗层和心部的力学性能有良好作用。
（2）对工艺性能的要求 工艺性能主要体现在锻造性能、切削加工性能和热处理性能三个方面。锻造性能要求钢材在高温下有良好的塑性，容易成形。钢中合金元素含量越高，越不容易成形，因而低碳钢、低合金钢的锻造性能好，高合金钢的锻造性能较差。一般情况下，当钢材硬度为156～207HBW，金相组织为均匀分布的片状珠光体+铁素体时，具有较好的切削加工性能，可减少刀具损耗，并获得较低的表面粗糙度值。低碳钢及低碳合金钢的锻坯经过正火后，硬度和组织符合上述要求，因而切削加工性能好；而高合金钢的锻坯，由于正火后组织为马氏体，硬度高，其切削加工性能较差，必须加以高温回火。
对渗碳工艺来说，要求钢材具有较快的渗碳速度，而表面碳含量不致过高，Mn、Cr、Mo等元素均可增加渗层厚度。对渗碳后的热处理，一般希望工件渗碳后可以直接淬火，不需要再次加热即可保证表层和心部的组织和硬度。因此，要求钢材在渗碳温度下长时间加热后能够保持细晶粒（一般要求晶粒度为6～8级），淬火后渗碳层中的残留奥氏体不能过多，含Ti、V、Nb等元素的合金钢可满足此要求。
（3）对钢材质量的要求(www.xing528.com)
1）钢中不允许有较多和粗大的非金属夹杂物，它们会导致应力集中，易形成裂纹，按GB/T10561—2005《钢中非金属杂物含量的测定 标准评级图显微检验法》，一般控制在3级以下。
2）钢中不允许有严重的带状组织，它的存在使渗碳层及硬度不均匀，切削加工性能变坏，一般按带状组织评级图控制在3级以下。
3）钢在渗碳后，渗层中不得出现反常组织，使淬火时出现软点，降低耐磨性。氧含量较高和用铝脱氧的钢易形成反常组织。
表6-2和表6-3分别列出了常用渗碳钢的化学成分、热处理后的力学性能及用途。
表6-2 常用渗碳钢的化学成分
表6-3 常用渗碳钢热处理后的力学性能及用途
3.渗碳钢的预备热处理
部分渗碳钢的预备热处理及结果见表6-4。
表6-4 部分渗碳钢的预备热处理及结果
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