滲碳技術是模具表麵化學熱處理中比較常用的一種。工件經滲碳後，其彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度有一定增強，表麵強度和耐磨性大大提高。根據滲碳介質的物理狀態不同，滲碳技術可分為固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳、真空滲碳和離子滲碳等。
（1）固體滲碳。固體滲碳是將工件置於填滿木炭和碳酸鋇的密封箱內進行的，其中木炭是滲碳劑，碳酸鋇是催滲劑。滲碳溫度一般為900℃～950℃，在此高溫下，木炭與空隙中的氧氣反應形成CO2，CO2與C反應形成不穩定的CO，CO在工件表麵分解得到活性碳原子，碳原子即可滲入工件表麵形成滲碳層。
（2）氣體滲碳。圖1氣體滲碳示意圖氣體滲碳采用液體或氣體碳氫化合物作為滲碳劑。國內應用最廣的氣體滲碳方法是滴注式氣體滲碳，將工件置於密封的加熱爐中，滴入煤油、丙酮、甲苯及甲醇等有機液體，這些滲碳劑在爐中形成含氫氣、甲烷、CO和少量CO2的滲碳氣氛，使鋼件在高溫下與氣體介質發生滲碳反應。氣體滲碳爐分周期式氣體滲碳爐和連續式氣體滲碳爐兩大類。圖1所示為在井式氣體滲碳爐中，直接滴入煤油進行氣體滲碳的示意圖。工件經滲碳後必須進行淬火，從而得到高硬度、高耐磨的工件。滲碳主要用於要求承受很大衝擊載荷、高強度、使用硬度為58～62洛氏硬度的小型模具。
（3）真空滲碳。真空滲碳是一個不平衡的增碳擴散型滲碳工藝，被處理的工件在真空中加熱奧氏體化，並在滲碳氣氛中滲碳，然後擴散、淬火。與氣體滲碳相比，該法溫度高，滲碳時間顯著縮短，又由於滲碳前是在真空狀態下加熱，鋼材表麵很幹淨，非常有利於碳原子的吸附和擴散。
（4）碳稀土共滲。在氣體滲碳過程中，用煤油加稀土作為滴劑，就可實現碳稀土共滲。在完全相同的滲碳條件下，20CrMnTi鋼零件要求滲碳層深度為1.6毫米。這種零件920℃滲碳時，不加稀土滲碳需6.5～7.5小時，加入稀土滲碳僅需5.5～6小時；880℃滲碳時，不加稀土需9～10小時，加稀土後僅需7～7.5小時，可見稀土的催滲效果顯著。