淬硬层深度是衡量金属热处理质量的核心指标，指在硬化表面垂直方向上测量至硬度值下降到规定数值时的深度。根据国家标准GB/T 9450-2005，有效硬化层深度定义为渗碳淬火后表面至550HV1硬度值的垂直距离。检测方法主要包括硬度法和金相法，其中硬度法通过绘制硬度梯度曲线确定深度值，精度更高。该参数受材料成分、淬火温度及冷却介质等因素直接影响，在机械轴承、链条销轴等部件的热处理工艺中需精确控制深度范围以平衡性能与开裂风险。国际标准ISO 18203:2016已将检测范围扩展至激光淬火等新型工艺。

淬硬层深度通过测量硬化表面到界限硬度点的垂直距离来确定，国家标准GB/T 9450-2005规定使用维氏硬度550HV1作为基准值。在感应淬火工艺中，该深度需根据零件尺寸控制在几毫米至10mm之间，过深会增加开裂概率。国际标准ISO 18203:2016将检测范围从传统火焰淬火扩展至激光淬火等新技术领域，要求测量精度达到±25μm。

采用显微维氏硬度计沿垂直方向逐层检测，绘制硬度梯度曲线后确定550HV1对应的深度值。测量时需保证压痕间距不小于3倍对角线长度，仲裁检验必须使用9.8N试验力。该方法误差范围可控制在±0.1mm，但需配备专业硬度检测设备。

通过观察显微组织变化判定深度边界，通常以50%马氏体组织作为分界标记。尽管操作简便，但无法量化精确数值，仅适用于定性分析。金相法测定总硬化层深度时，硬化组织需占视场面积的1/3至2/3。

在意大利SAET的中碳钢回转支承工艺中，通过预加热系统将淬硬层深度稳定控制在10±2mm，表面硬度达到58-62HRC。40Cr链条销轴的实验数据显示，当淬硬层深度从1.19mm提升至3.59mm时，剪切强度增加约45%。渗碳工艺中，合金钢淬硬层包含过共析层、共析层及全部过渡层，而碳钢仅计入1/2过渡层厚度。