在机械传动设备中，渗碳热处理后的齿轮作为抗磨损零件被广泛应用，并且齿轮失效与渗碳齿轮热处理缺陷有关。下面就齿轮渗碳热处理过程中常见的硬化层缺陷进行分析。
渗碳齿轮表层硬化层浅，会造成表面抗剥落性能降低，降低齿轮使用寿命。这是由于在渗碳过程中，时间短、温度偏低、炉内有效加热区温度分布不均匀、渗碳热处理过程中强渗阶段及扩散阶段的碳势控制不当、装炉前齿轮未清除油污及装炉量过多、所留孔隙太小等造成渗碳齿轮硬化层偏浅。另外，齿轮材料及淬火冷却介质选择不当、选择的齿轮钢淬透性差及钢的材质太差、淬火介质冷却性能不足，也是造成正常渗碳淬火后硬化层偏浅的因素。
因此，选用淬透性合适的钢材作渗碳齿轮材料、严格控制齿轮钢质量。控制渗碳前齿轮表面质量、装炉量、炉内温度、炉内碳势气氛，强渗和扩散时间、渗碳后淬火温度、冷却介质等可防止齿轮表面硬化层偏浅。另外，对于渗碳不足的齿轮可进行补渗碳。
