渗碳零件往往要求心部具有良好的强韧性，同时在表面获得高硬度和高耐磨性。而渗碳只能提高表面层的含碳量，只有通过渗碳后的淬火、回火和深冷处理等热处理，才能使表面层的组织和性能发生根本的变化，达到表面的高硬度和耐磨性要求。另外，由于零件渗碳要在高温下长时间停留，有时会导致晶粒长大，使心部的强度、硬度和韧性下降。特别是非本质细晶粒钢渗碳后，这一现象尤其明显，若不进行渗碳后的改善心部组织的热处理，就无法使零件心部具有良好的强韧性。