氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。
传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。这些元素在渗氮温度中，与初生态的氮原子接触时，就生成安定的氮化物。尤其是钼元素，不仅作为生成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。
一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85～1.5%铝的渗氮结果最佳。在含铬的铬钢而言，如果有足够的含量，亦可得到很好的效果。但没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。
不锈钢氮化的关键在于去除其钝化膜，钝化膜是不锈钢防锈和不能氮化的原因所在，所以要使不锈钢氮化，关键是去除表面的钝化膜。不锈钢氮化的目的在于提高其硬度，提高其耐磨性和抗侵蚀能力。
去除钝化膜的方法有化学法和机械法：
(1)喷砂。工件在渗氮前用细砂在0.15—0.25MPa的压力下进行喷砂处理，直至表面呈暗灰色，清楚表面灰尘后立即进炉。
(2)磷化。渗氮前对工件进行磷化处理，可破坏金属表面的氧化膜，形成多孔疏松的磷化层，有利于氮原子的渗入，
(3)氯化物泡。将喷砂或精加工的工件用氯化物泡或涂覆，能有效地去除氧化膜。常用的氯化物有TiCl2和TiCl3。
通常进行渗氮处理的有铁素体型，马氏体型和奥氏体型不锈钢和耐热钢。
化学法是把工件泡在50%(体积)盐酸(温度70度)中，然后用水清洗干净。
高速钢的氮化
一般高速钢的氮化不宜出现3相，否则将出使渗层变脆，根据以上规律，高速钢应进行低温短时渗氮。因为在较低的温度下渗层厚度的增厚比较慢，便于控制，且渗层表面氮浓度较低。
短时低温氮化浓度较低，韧性较好。高速钢(w18cr4v)一般采用—摄氏度)直径《15mm的用15—20min，较大的采用25—32min，大型的采用60min。