表面渗碳是一种常见的热处理方式，渗碳可以使零件表层得到高含碳量和一定的浓度梯度，提高表面的硬度、耐磨性及疲劳强度，而心部仍保持良好的塑性及韧性。渗碳主要用于表面耐磨而承受冲击负荷的零件，用于处理低碳钢及低碳合金的零件，如机床主轴、风动工具，汽车、拖拉机齿轮。
一般常见渗碳方式有以下三种：
1、固体渗碳：将零件和固体渗碳剂装入密封的渗碳箱中，在炉中加热至900℃~950℃，保温足够长时间，活性碳原子渗入零件表层形成一定厚度的渗碳层。
2、气体渗碳：将零件置于密封的渗碳炉中，加热至900℃~950℃，向炉内加入易分解的有机液体（煤油、苯、甲醇）或直接通入渗碳气体（煤气、石油液化气等）产生活性碳原子渗入钢中形成渗碳表面。
3、液体渗碳：用液体介质（如碳化硅、成品渗碳剂）进行渗碳。