滲碳鋼的含碳量一般都很低(在 0.15%～0.25%之間)，屬于低碳鋼，這樣的碳含量保證了滲碳零件的心部具有良好的韌性和塑性。

　　為了提高鋼的心部的強度，可在鋼中加入一定數量的合金元素，如Cr、Ni、Mn、Mo、W、Ti、B 等。

　　其中 Cr、Mn、Ni 等合金元素所起的主要作用是增加鋼的淬透性，使其在淬火和低溫回火后表層和心部組織得到強化。

　　另外，少量的Mo、W、Ti等碳化物形成元素，可形成穩定的合金碳化物，起到細化晶粒、抑制鋼件在滲碳時發生過熱的作用。

　　微量的B(0.001%～0.004%)能強烈地增加合金滲碳鋼的淬透性。

　　滲碳鋼的分類

　　根據淬透性或強度等級的不同，合金滲碳鋼分為三類。

　　1)低淬透性合金滲碳鋼

　　即低強度滲碳鋼(抗拉強度≤800MPa)，如 15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2 等。這類鋼淬透性低，經滲碳、淬火與低溫回火后心部強度較低且強度與韌性配合較差。主要用于制造受力較小，強度要求不高的耐磨零件，如柴油機的凸輪軸、活塞銷、滑塊、小齒輪等。

　　這類鋼滲碳時心部晶粒易于長大，特別是錳鋼。若性能要求較高時，這類鋼在滲碳后經常采用二次淬火法，即在滲碳后先作正火處理，以消除滲碳時形成的過熱組織，然后再重新加熱淬火 。

　　2)中淬透性合金滲碳鋼

　　即中強度滲碳鋼(抗拉強度=800～1200MPa)，如 20CrMnTi、12CrNi3A、20CrMnMo、20MnVB 等。這類鋼含合金元素總量約在 4%左右，由于主要是把 Cr 和 Mn 二元素配合加入鋼中，能更有效地提高淬透性和機械性能(抗拉強度=1000～1200MPa)。一般用來制造重負荷的中、小耐磨件和中等負荷的模數較大的齒輪。如汽車、拖拉機的變速箱與后橋齒輪、齒輪軸、十字銷頭、 花鍵軸套、氣門座、凸輪盤等。

　　這類鋼由于含有Ti、V、Mo，滲碳時奧氏體晶粒長大傾向小，因此可采用自滲碳溫度預冷到870°C左右直接淬火，并經低溫回火后使零件具有較好的機械性能。

　　3)高淬透性合金滲碳鋼

　　即高強度滲碳鋼(抗拉強度>1200MPa)，如 12Cr2Ni4、18Cr2Ni4WA 等。這類鋼含合金元素總量≤7.5%，由于含 Cr、Ni 元素較多，可大大地提高鋼的淬透性，特別是加入了較多的 Ni，在提高強度的同時，使鋼具有良好的韌性。這類鋼可用作承受重載和強烈磨損的重要大型零件，如內燃機車的主動牽引齒輪、柴油機曲軸、連桿及缸頭精密螺栓等。

　　由于含有較高的合金元素，使C曲線大為右移，因而在空氣中冷卻也能得到馬氏體組織;另外，其馬氏體轉變溫度也急劇下降，使滲碳表層在淬火后將保留大量的殘余奧氏體。為了減少淬火后殘余奧氏體量，可在淬火前先高溫回火，使碳化物球化或在淬火后采用冷處理。