渗碳的方法有固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳，还有碳氮共渗等不同类型，需要与每种渗碳源相适应的设备和热处理操作方法。渗碳是通过从钢管表面的气氛中吸附活性碳原子，这些碳原子再向钢管的内部扩散来进行的。影响渗碳的主要因素是渗碳气氛的碳势，渗碳温度以及渗碳时间。用上式估算的是总渗碳层深度。另外，上式设渗碳表面碳浓度为各渗碳温度下奥氏体的饱和碳浓度，当渗碳表面的碳浓度低于该温度下奥氏体的饱和浓度时，由上式求出的渗碳深度值就偏小。渗碳产生的缺陷，与上述主要因素以及渗碳件的钢种、成分、渗碳后的淬火方法等有关。

颗粒状木炭加氯化钡等催渗剂配制成的固体渗碳剂，在通常的渗碳温度下，具有高于该温度奥氏体饱和碳量的碳势。由于固体渗碳中不能随意调整碳势，故渗碳温度越高，过共析的程度就越大。对含有强碳化物形成元素Cr的渗碳钢，由于碳的扩散较慢，渗碳表面的碳浓度就更高了。达到了过共析成分的渗碳层，在冷却时从奥氏体晶界上析出渗碳体，而成网状分布。由于淬火加热时网状渗碳体难固溶于奥氏体，就成为淬裂与磨削裂纹的原因。同时，由于渗碳层的碳浓度梯度过大，硬化层容易剥离。为了防止固体渗碳中产生过渗碳，应采用奥氏体中碳固溶度小的较低的渗碳温度，或者使用和缓的渗碳剂。和缓渗碳剂，也可用失掉了催渗剂的用过的旧渗碳剂，而烧结渗碳剂，即便经过反复使用，其渗碳能力仍不会降低，因此，还需加入焦炭或石灰来缓和渗碳能力。

一旦发生了过渗碳，钢管可作扩散退火将表面碳浓度降低后再进行淬火。液体渗碳的渗碳浓度在共析附近，不存在过渗碳问题。气体渗碳在渗碳后期设扩散阶段，将气氛的碳势调整到要求的浓度。碳氢化合物富化于载气中，以接近饱和碳浓度的表面碳浓度渗碳，关闭富气，通过扩散将表面碳浓度降到接近共析的成分。为得到要求的渗碳深度，渗碳时间可作如下分配：扩散时间=总渗碳时间—富气渗碳时间这是由哈里斯提出的，式中的总渗碳时间由公式算出。C是表面的最终碳浓度，Co是加富气渗碳时的表面碳浓度，Ci是心部碳含量