渗氮是指在一定温度下于一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。渗氮又称氮化。根据所用介质和工艺参数等的不同，又分为气体渗氮、液体渗氮和！离子渗氮等。
渗氮的目的是为了提高工件的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性、耐蚀性及抗咬合性等。
渗氮通常在480 —600 ℃ 之间进行，渗氮介质可采用气体（如 NH3 、热分解 NH3 、 NH3 + N2 混合气）、熔盐或固体颗粒。常规渗氮工艺周期长（30h 以上 ) ，对此，可采用二段及二段气体渗氮法、辉光离子渗氮、真空脉冲渗氮，以及加压气体渗氮等。相关渗氮标准有 GB / T 18177 一 2008 《 钢件的气体渗氮 》 等。
与渗碳工艺相比，渗氮温度较低，因而畸变小，但由于心部硬度较低，渗氮层也较浅（0 . 2 一 0 . 7mm ) ，一般只能满足承受轻、中等载荷的耐磨、耐疲劳要求，或有一定耐热、耐腐蚀要求的机器零件（如幢床主轴和高速精密齿轮），高速柴油机的曲轴和阀门等，以及各种切削刀具、冷作和热作模具等。
一般的钢铁材料和部分非铁金属（如钦、钦合金等）均可以进行渗氮。为了使工件心部具有足够的强度，钢的碳的质量分数通常为0.15％一0 . 5 % （工具钢碳含量高一些）。
渗氮层较薄（0 . 2 一 0 . 7mm ) ，一般由两层组成：外层为。s相与（s ＋丫‘）相，不易腐蚀，称为白亮层；内层为腐蚀色较深的。ā＋丫‘相（ s 一 FeZ 一 3N 与铁或氮的固溶体， , ‘一 Fe4N , a 一氮在铁中的固溶体）和高度弥散的合金氮化物（ AIN 、 VN 、Mo2N、CrN等）。渗氮工艺时间较长，为获得0.3-0.5mm厚的渗氮层，常需要保温20 一 80h 。
由于渗氮后工件表面可获得高硬度，故无须进行任何处理。但渗氮前需进行调质处理（工模具采用淬火＋回火），以保证工件心部的性能，必要时还应进行去应力回火。渗氮后的冷却需在少量NH3 的保护下进行，以免工件氧化。渗氮后可得到 600 - 1 200HV 的表面硬度，耐磨性很高。这一高硬度可保持到 500 ℃ （长期），甚至 600 ℃ （短期），疲劳极限可提高 30 ％一 300 % ，耐蚀性能也得到了提高。
