氮化是一种将N元素扩散进入金属表面以形成一层硬化层的热处理方式，它主要用于对钢材的热处理， 比较典型的应用有：齿轮，曲轴，凸轮，阀，螺栓，压铸件，锻件工装，拉模工装，喷嘴，塑料模工装。

对于气体氮化而言，是采用含氮的气体，通常为NH3，当NH3与工件表面接触时， 它分解为N和H，然后活性N元素渗入材料表面形成氮化物。氮化物的深度和组成可以通过工艺参数的选择而改变。

气体氮化的优势：
• 通过控制气体的流量来控制N的浓度 ;
• 整体氮化的 效果（与plasma氮化相比，在某些方面更具优势);
• 每次可处理更大批量的零件，其影响因素是氮化炉的尺寸和气体的流量;
• 通过对气氛进行电脑化控制，从而控制氮化的效果.

温度: 500-550°C 时间 10-70h
气体氮化可以用作钢和铸铁的氮化，一般而言，材料在氮化前需经过调质处理，氮化温度需比回火温度低。
对齿圈而言，经过多年经验，最适合的材料是42CrMo，在机加工前经过调质处理。

氮化后能获得:
• 高的表面硬度;
• 耐磨性，耐摩擦性（该氮化层尤其被应用于摩擦学领域);
• 提高疲劳性能（在表面形成压应力);
• 提高耐腐蚀性;
• 变形量小（低温）：减少零件配合时出现的问题，减小噪音。
• 氮化后不需要磨加工： 氮化后不加工，使得零件表面的材料均匀性更好。