低碳钢的韧性塑性好，但强度低；高碳钢硬度大，但又容易断裂。渗碳钢的出现解决了这一问题：使工件的表面有高硬度和耐磨性的同时，工件中心仍保持低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的原材料一般为低碳钢或者低碳合金，其含碳量不超过0.25%，渗碳后工件表面的化学成分可接近高碳钢，再经过淬火和低温回火，其表面就会拥有和高碳钢相差无几的高强度，高硬度和高耐磨性，而经过淬火的低碳钢心部则保持强韧性，使工件能够承受住冲击载荷。
渗碳钢优异的力学性能使得渗碳工艺被广泛应用于汽车、飞机、火箭等的机械零部件中。
对于渗碳层的检验，通常有三种方法：化学法、金相法以及有效硬化层深度法。
化学法是通过对样品进行分层剥离，并逐层分析碳含量，直至剥离的含量与基体相同，此时剥离的高度就是渗碳层的深度，这种方法虽然是三种方法中最精确的，但由于操作起来太麻烦，所以用的比较少。
金相法就是让试样等温退火得到平衡组织，在光学显微镜下放大一百倍观察其金相组织，此时测量渗碳层深度，等于原始组织（低碳钢钢体）到表面的距离，这种方法虽然便捷，但其对于显微镜的分辨率、操作人员的判断经验要求较高，试样制备的好坏程度也对测量结果影响较大，因此金相法也不是使用最普遍的一种方法。
下图中用金相法测量时即测量过共析层+共析层+过渡层的距离：
下表为淬透性对于渗碳层深度的影响：
淬透性高的产品，两种方法相差0.13，而淬透性差的产品，两种方法相差大些为0.25.
由以上可以得知，渗碳深度受到淬透性的影响，淬透性越高，渗碳程度就越深。金相法测量结果也受到淬透性的影响：淬透性越差得的金相法测量结果误差越大。
有效硬化层深度法（也称深度法）是对试样表面磨制并抛光，测试试样表面到硬度值550Hv的垂直距离，整个测试在负荷10N的负荷机下进行，最终得到硬度梯度分布曲线，并据此求出有效硬化层深度的数值。这种测量准确度高，误差小，操作方便，且符合产品零件的生产要求。GB/T9450-2005《钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核》中渗碳工艺的标准就是采用硬度法测量。如果在测量中，遇到了测量结果有争议的情况下，我们也采用硬度法作为仲裁方法。
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编辑：刘康利