機車牽引齒輪、凸輪軸等機械零部件，常采用20CrMnTi、20CrNiMo、20Cr等低碳鋼滲碳熱處理后磨削加工而成，表面要求耐磨，心部要求一定韌性。由于內(nèi)氧化對機車牽引齒輪的疲勞性能影響較大，在滲碳熱處理過程中對內(nèi)氧化的控制顯得非常重要。

內(nèi)氧化是指滲碳鋼在滲碳熱處理過程中雖然鐵元素未滿足氧化條件，但其中的合金元素如Cr、Mn、Si、Ti滿足氧化條件形成合金氧化物，從而使?jié)B碳鋼表面出現(xiàn)須狀或點狀的脆性氧化物，該氧化物的存在會成為疲勞源，最終導(dǎo)致產(chǎn)品斷裂失效；另外，內(nèi)氧化后的區(qū)域合金元素減少，會導(dǎo)致鋼的淬透性下降。

在氣體滲碳熱處理過程中，無論是氮基氣氛還是滴注式氣氛，微量氧的存在仍是不可避免的。滲碳爐內(nèi)氣體與工件材料存在氣固相平衡，爐內(nèi)的微量氧可以滲入工件產(chǎn)生內(nèi)氧化。經(jīng)研究表明，可采取以下措施對內(nèi)氧化程度加以控制：

（1）采用合金含量較少的滲碳鋼，或者鋼中元素是氧化物形成傾向較小的合金元素進行滲碳；

（2）采用滲碳控制系統(tǒng)，對滲碳工藝參數(shù)嚴(yán)格控制，特別是與表面碳濃度密切相關(guān)的強滲碳勢和擴散碳勢。一般地，強滲碳勢階段盡可能選擇高碳勢，但在采用較高碳勢滲碳時要慎重；

（3）采用含氧量較小的滲碳介質(zhì)，盡可能減少排氣時間。

解決內(nèi)氧化問題，不僅需要對滲碳熱處理工藝條件加以改善，更重要的是對滲碳過程中內(nèi)氧化形成機理有充分的認(rèn)識，各種條件均達到較為理想的狀態(tài)，才能防止或抑制內(nèi)氧化的產(chǎn)生。