根据性能要求，渗碳钢的合金化遵循下列原则。

（１）低碳，含碳量一般较低，在0.10%~0.20%之间，是为了保证零件心部有足够的塑性和韧性。但是也不能选择超低碳，如＜0.1%含碳量的钢心部不能得到具有足够强度的集体组织而满足使用要求。

（２）加入提高淬透性的合金元素，以保证经热处理后心部强化并提高热性。常加入元素有Cr（＜2%＝、Ni（4%）、Mn（2%）等。铬还能细化碳化物，提高渗碳层的耐磨性，镍则对渗碳层和心部的韧性非常有利。另外，微量硼（＜0.001%＝能显著提高淬透性。

（３）加入少量阻碍奥氏体晶粒长大、细化晶粒的合金元素，主要加入少量强碳化物形成元素V（0.4%）、Ti（0.1%）、Mo（0.6%）、W（1.2%）等。形成的稳定合金碳化物除了能防止渗碳时晶粒长大外，还能增加渗碳层硬度，提高耐磨性。