我们知道，有些机械零件的表面要求有比较高的耐疲劳强度和比较好的耐磨性能，这时就要求这些机械零件需要进行表面化学热处理，渗碳钢就是一种适用于渗碳热处理的钢种。
渗碳钢零件通过表面的渗碳，整体淬火，得到表面为高碳马氏体，沿截面过渡到了心部是低碳马氏体或是半马氏体，可以使得零件表面有比较高的弯曲和疲劳强度及耐磨性能，而心部又有着比较高的强度和韧性。
合金渗碳钢牌号
>碳素渗碳钢：15、20
>合金渗碳钢按淬透性的高低可分为：
(1)低淬透性合金渗碳钢
20Cr、20Mn2等。
(2)中淬透性合金渗碳钢
20CrMnTi、20Mn2TiB、20MnVB等。
(3) 髙淬透性合金渗碳钢
12Cr2Ni4A、15CrMn2SiMo、18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等。
>低淬透性合金渗碳钢
抗拉强度通常为800〜1000MN/m2
•典型钢种是20Cr、20Mn2等。
•这类钢通常只用于制造受冲击载荷较小的，且对于心部要求不高的小型渗碳件，如小齿轮、活塞销、套筒、链条等。
>中淬透性合金渗碳钢
•抗拉强度通常为1000〜1200MN/m2。
•典型钢种是20CrMnTi、20Mn2TiB、20MnVB等。
■ 20CrMnTi钢有良好的机械性能和工艺性能。淬透性较高，由于含有Ti,其过热敏感性小。
■ 20CrMnTi钢齿轮可在渗碳后预冷到875°C直接淬火。先领冷再淬火是为了减少淬火变形；同时在预冷过程中渗碳层中析出一些二次渗碳体（合金渗碳体），使得泮火后的渗碳层中的残余奥氏体的数量减少。
■因此这种钢大量用于制造承受高速、中载并要求抗冲击和耐磨损的零件，特别是汽车、拖拉机上的重要齿轮及离合器轴等。
■20Mn2TiB、20MnVB是为节约Cr而发展的代用钢，它们的缺点是淬透性不够稳定，热处理变形稍大且缺乏规律。
>髙淬透性合金渗碳钢
•抗拉强度通常高于1200MN/m2。
•典型钢种是12Cr2Ni4A、15CrMn2SiMo、18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A等。
•这类钢由于含有较多的Cr和Ni等合金元素,渗碳层后表层的C含量又很高，这样就导致了马氏体转变温度的大幅度下降。若渗碳后直接淬火，渗碳层中将保留大量的残余奥氏体，使表面硬度下降，因此必须设法减少残余奥氏体数量。
合金渗碳钢都是低碳钢吗
渗碳钢的含碳量决定了渗碳零件心部的强度和韧性，从面可以影响到零件整体的性能，心部过高的含碳量将使零件整体的韧性比较低，不能在有冲击载荷的状态下使用，一般渗碳钢都是低碳钢。
加入合金元素的主要作用是为了提高渗碳钢的淬透性，根据零件承受的负荷大小的不同，心部需要的显微组织也有不同。合金元素对于钢的渗碳工艺性能有着比较大的影响。比如在钢中加入锰合金，可以加速渗碳层的增厚，同时又不过多的增高渗碳层的含碳量。