进入钢中的氮一方面由外至内与铁构成不同含氮量的氮化铁，一方面与钢中的合金元素结合构成各种合金氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。这些氮化物具有极高的硬度、耐热性和很高的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的外表硬度、耐磨性、疲惫强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀的才能、抗回火软化才能，并下降缺口敏感性。与渗碳工艺比较，渗氮温度比较低，因而畸变小，但由于心部硬度较低，渗层也较浅，一般只能满意接受轻、中等载荷的耐磨、耐疲惫要求，或有必定耐热、耐腐蚀要求的机器零件，以及各种切削刀具、冷作和热作模具等。渗氮有许多种方法，常用的是气体渗氮和离子渗氮。
钢铁渗氮的研讨始于20世纪初，20年代今后取得工业使用。最开端的气体渗氮，仅限于含铬、铝的钢，然后才扩展到其他钢种。从70年代开端，渗氮从理论到工艺都得到迅速发展并日趋完善，适用的资料和工件也日益扩展，成为重要的化学热处理工艺之一。
