淬火钢是一种通过特定热处理工艺使金属材料硬度和强度大幅提升的技术。这种工艺的基本步骤是首先将金属加热至某一温度，以使材料中的原有组织全部或大部分转化为奥氏体，随后迅速冷却，使奥氏体转变成马氏体或贝氏体。淬火的目的是通过相变提高材料的硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等性能。
淬火工艺的应用历史可以追溯到古代。早在战国时代，中国河北易县燕下都遗址就出土了使用淬火技术制造的钢制兵器。淬火工艺最早的史料记载见于《汉书.王褒传》中的“清水焠其峰”。在现代，淬火技术广泛应用于制造各种机械零件、工具以及要求表面耐磨的零件。
淬火工艺根据冷却方法的不同，可以分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火四种类型。选择合适的冷却方法对于避免淬火过程中工件发生扭曲变形甚至开裂至关重要。
渗碳钢则是一种具有高碳耐磨表层和低碳高强韧性心部的特殊钢种。它主要用于承受巨大冲击载荷、接触应力和磨损的场合，如汽车、工程机械和机器制造等行业中广泛应用的齿轮。渗碳钢的心部组织通常为50%左右的马氏体加其他非马氏体组织，对于重要用途的渗碳件，心部组织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包括铬、锰、镍、钼和硼，从经济角度考虑，Cr-Mo钢更为优越。高质量要求的渗碳钢一般均含有一定量的钼，尤其是对于重载的渗碳件。渗层组织和性能对使用寿命具有决定性作用，要求渗层组织为全马氏体和细小、弥球、球状分布的合金碳化物，以保证渗层组织的核心仍然是淬透性，同时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。
