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，气体氮化地址，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，气体氮化，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。
退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后慢慢冷却的热处理工艺。钢的退火工艺种类很多，根据加热温度可分为两大类：一类是在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火，气体氮化过程，又称为相变重结晶退火，包括完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火（均匀化退火）等；另一类是在临界温度以下的退火，包括再结晶退火及去应力退火等。按照冷却方式，气体氮化工艺，退火可分为等温退火和连续冷却退火。
固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
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