金属材料之所以能够进行表面淬火处理，主要取决于其本身的含碳量，表面淬火的过程实际上是使材料经过高温加热到一定的温度和保温一定的时间，在某种冷却介质中快速冷却，使其内部组织发生变化，从而提高材料的硬度、耐磨等机械性能，并获得工艺需要的内部结晶组织，达到这个目的就要改变碳元素在材料中的结晶状态。所以，凡是钢材基本都可以进行表面淬火，像碳钢、合金钢、工具钢、弹簧钢等，只是由于含碳量的不同所采用的表面淬火的具体工艺过程不同，对于含碳量很低的钢材像15号钢以下牌号的钢材、表面严重脱碳的钢材零件，表面淬火比较困难。如果必须进行表面淬火处理，就要进行渗碳、碳氮共渗等工艺手段。
不含碳元素的材料一般都是难以进行表面淬火处理的。
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