氣體氮化是將工件放入一個密封空間內(nèi)，通入氨氣，加熱到500-580℃保溫幾個小時到幾十個小時。金屬表面熱處理加工碳氮共滲溫度較低時表面易形成脆性的高氮低碳化合物ε相，溫度升高時可獲得含氮滲碳體。氨氣在400℃以上將發(fā)生如下分解反應：2NH3—→3H2 2N，從而爐內(nèi)就有大量活性氮原子，活性氮原子[N]被鋼表面吸收，并向內(nèi)部擴散，從而形成了氮化層。

耐熱鋼是在高溫下具有較高的強度和良好的化學穩(wěn)定性的合金鋼。它包括鋼（或稱高溫不起皮鋼）和熱強鋼兩類。

耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業(yè)爐和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。回火的目的是為了消除淬火時因冷卻過快而產(chǎn)生的內(nèi)應力，降低淬火工件的脆性，穩(wěn)定工件尺寸和使工件具有符合符合工作條件的性能。

在影響金屬材料結構變化的深度和多樣性方面，熱處理較機械加工和其他處理也更為有效。熱處理還可與化學處理、形變加工和磁場作用等聯(lián)合進行，進一步改善金屬材料的性能。

為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業(yè)中應用比較廣泛的材料，其復雜的顯微組織可以通過熱處理予以控制，從而獲得所需的力學性能和物理化學。例如，各種鋼材常需進行正火處理，以獲得細而均勻的組織和較好的力學性能。