渗碳是一种需要很长处理时间的工艺，因此不仅对节能的要求很高，而且对缩短渗碳处理时间的要求也很高。温度越高，碳的扩散速度越快。例如，在1020℃时碳的扩散速度是920℃时的3倍，因此提高温度可以缩短渗碳时间。另外，气体渗碳炉由热水池构成，而真空渗碳是由冷水池构成，可以提高耐用性，因此伴随着真空渗碳的普及，高温快速渗碳变得容易起来。

　　但是，随着温度的提高会加快晶粒的生长，晶粒变得容易粗化。一般说来，当晶粒变粗时(=晶粒度变小)，疲劳强度和韧性会下降，因此必须采取防止高温渗碳时晶粒粗化的措施。渗碳用钢一般是添加N和Al，可以利用AlN析出物能约束晶界的作用来抑制晶粒的生长。

　　但是，由于AlN在高温下容易固溶，无法维持约束作用，因此仅靠AlN进行高温渗碳是不够的。与AlN相比，由于Nb的碳氮化物比AlN稳定，因此即使在高温渗碳下也能抑制晶粒的生长。利用这种原理进行渗碳处理的钢就是防止晶粒粗化钢“ATOM钢”。 JIS SCr420在1000℃以上时晶粒会快速粗化，而ATOM钢即使在1050℃时也不会发生晶粒粗化。因此可以说ATOM钢作为高温快速渗碳用钢是一种有助于节能的渗碳用钢