氣體氮化是將工件放入一個(gè)密封空間內(nèi)，通入氨氣，加熱到500-580℃保溫幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)。金屬表面熱處理加工碳氮共滲溫度較低時(shí)表面易形成脆性的高氮低碳化合物ε相，溫度升高時(shí)可獲得含氮滲碳體。氨氣在400℃以上將發(fā)生如下分解反應(yīng)：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(kuò)散，從而形成了氮化層。

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

耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機(jī)、動(dòng)力機(jī)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?；鼗鸬哪康氖菫榱讼慊饡r(shí)因冷卻過(guò)快而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)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(jié)構(gòu)變化的深度和多樣性方面，熱處理較機(jī)械加工和其他處理也更為有效。熱處理還可與化學(xué)處理、形變加工和磁場(chǎng)作用等聯(lián)合進(jìn)行，進(jìn)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(xué)性能、物理性能和化學(xué)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(jī)械工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的材料，其復(fù)雜的顯微組織可以通過(guò)熱處理予以控制，從而獲得所需的力學(xué)性能和物理化學(xué)。例如，各種鋼材常需進(jìn)行正火處理，以獲得細(xì)而均勻的組織和較好的力學(xué)性能。