气体氮化是将工件放入一个密封空间内，通入氨气，加热到500-580℃保温几个小时到几十个小时。金属表面热处理加工碳氮共渗温度较低时表面易形成脆性的高氮低碳化合物ε相，温度升高时可获得含氮渗碳体。氨气在400℃以上将发生如下分解反应：2NH3—→3H2 2N，从而炉内就有大量活性氮原子，活性氮原子[N]被钢表面吸收，并向内部扩散，从而形成了氮化层。


钢材材质含杂质多，钢的密度偏小，而且尺寸超差严重，所以在没有游标卡尺的情况下，可以对它进行称量核对。比如对于螺纹钢20，***标准中规定较大负公差为5％，定尺9M时它的单根理论重量为120公斤，它的重量应该是：120X（L－5％）＝114公斤，称量出来单根的实际重量比114公斤小，则是劣质钢材，原因是它负公差超过了5％。一般来说整相称量效果会更好，主要考虑到累积误差和概率论这个问题。


渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式，每一种渗氮方式中，都有若干种渗氮技术，可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形很小，因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用广泛的。


齿轮轴，图纸规定齿部渗碳淬火，无齿一端端部均布6个螺纹孔，位置度要求0.06，且要求防淬硬。在制定加工路线时，主管工艺人员将相关人员召集在一起讨论，有两种工艺流程：涂料防渗、渗碳淬火后硬车碳层，存在防渗不佳机加工困难的问题；渗碳空冷、车碳层、加工螺孔、加热淬火，存在齿部和螺孔达不到图纸精度的风险；经过大家充分讨论分析，并根据工厂的实际情况将加工流程确定为：锻坯--等温正火--机加工（预留碳层）--涂料防渗、渗碳淬火--防渗部位软化退火--车碳层--加工螺孔。