渗碳是将碳引入固体黑色合金的表面硬化过程。这是通过在高于转化温度的含碳气氛中加热金属，并在预定时间内完成的。在渗碳之后，零件被淬火以硬化表面渗碳层。核心未受影响。
它是一种广泛使用的低碳钢表面硬化过程。碳碳的工业重要性在其市场份额中表达，因为所有硬化热处理的三分之一都被碳化和硬化覆盖。
渗碳和淬火能产生耐磨的坚硬表面。此外，由于岩心较软，避免了冲击载荷的破坏。与表面硬化工艺不同，这种工艺通常用于深度较深的表面。
典型的应用包括汽车、风力涡轮机和泵组件的传动齿轮和轴，以及所有组件需要长时间运行和在高冲击负载下的应用。可以进行渗碳的钢种类很多。通过合金元素和工艺参数的选择，可以控制坚硬耐磨表面和坚韧芯材的独特组合。
例子:
渗碳是一种热化学扩散过程，它将碳与其他合金元素一起添加到低碳钢(通常是0.25%的碳)的表面。碳扩散深度和相关的有效表面硬化深度(ECD)从浅到浅(通常小于2mm)，到深到4到6mm。整个过程分为三个阶段:
