热处理中的氨气和氮气属于化学热处理过程。一般通过三个基本过程来实现：
①化学介质的分解，释放出待渗元素的活性原子，例如渗氮时2NH3→3H2+2[N]；
②活性原子被钢件表面吸收和溶解，进入晶格内形成固溶体或化合物；
③原子由表面向内部扩散，形成一定的扩散层。
渗氮俗称氮化，是指在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面，形成含氮硬化层的化学热处理工艺。其目的是提高零件表面硬度(可达1000HV～1200HV)、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐蚀性等。
气体渗氮是将氨气通入加热至渗氮温度的密封渗氮炉中，使其分解出活性氮原子(2NH3→3H2+2[N])并被钢件表面吸收、扩散形成一定厚度的渗氮层。渗氮主要通过在工件表面形成氮化物层来提高工件硬度和耐磨性。氮和许多合金元素如Cr、Mo、Al
等均能形成细小的氮化物。这些高硬度、高稳定性的合金氮化物呈弥散分布，可使渗氮层具有更高的硬度和耐磨性，故渗氮用钢常含有Al、Mo、Cr
等，而38CrMoAl
钢成为最常用的渗氮钢，其次也有用40Cr、40CrNi、35CrMn
等钢种。
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