具有高碳的耐磨表层和低碳的高强韧性心部，能承受巨大的冲击载荷、接触应力和磨损。汽车、工程机械和机器制造等行业中，大量使用的齿轮，　是渗碳件的心部组织为50%左右的马氏体加其他非马氏体组织。重要用途（如航空渗碳齿轮），心部组织亦应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。提高淬透性的常用合金元素有铬、锰、镍、钼和硼。从合金化的经济角度考虑，Cr-Mo　钢更为优越。重要用途的、高质量要求的渗碳钢一般均含有一定量的钼，尤其是对于重载的磊型渗碳件更需要。

    当心部性能确定后，渗层组织和性能对使用寿命具有决定性作用。渗层的组织要求为全马氏体和细小、弥球、球状分布的合金碳化物。保证渗层组织的核心仍然是淬透性。渗层应具有高的硬度、良好的显微组织、合理的残余应力分布和一定的韧性储备。

    二、氮化钢（渗氮钢）

    适合于氮化（或渗氮）工艺的钢种，称氮化钢或渗氮钢。一般狭义而言，是指专门为渗氮零件设计、冶炼、加工的一种特殊钢种。其典型代表为38CrMoAL。

    氮化钢制作的机器零件，经氮化处理后，能获得极高的表面硬度、良好的耐磨性、高的疲劳强度和较低的缺口敏感性、一定的抗腐蚀能力、高的热稳定性，氮化处理用于处理某些在较高温度工作的耐磨零件或精密零件，如内燃机曲轴、汽缸套和汽阀、镗床的主轴和主轴套、精密齿轮和业密机床丝杆等。

    三、氮化钢的合金化应考虑以下几点：

   （1） 氮化前需进行调质处理。氮化钢首先应是调质钢，即具有足够的淬透性。铬、锰、钼是提高淬透性的有效元素。

   （2） 为了使钢在氮化温度下（500～570℃）他长时间加热后仍能保持强度不变，向钢中加入钼和钒。为了防止或减轻高温回火脆性，往往向钢中添加0.2％～0.5％Mo。

   （3） 氮化时，渗入α相基体的氮原子同固溶于α相中的铬、钼、钨、钒、铝等元素结全，形成合金氮化物，呈细小颗粒，与α相基体保持共格、弥散分布，起沉淀化作用，使 氮化层硬度提高，并能在氮化温度下长时间保持弥散状态和高硬度。