ガス窒化の場合、加熱温度は500～600度です。アルミニウム鋼、クロム、窒化モリブデンの表面に窒素原子が形成され、深さ0.1 0.6 mm、窒化物層は冷却する必要がなく、非常に高い硬度が得られ、600〜650度に維持でき、変形が小さく、水、蒸気、アルカリ溶液の腐食を回避できますが、製造期間が長く、コストが高く、薄くて脆い窒化物、精鉱の大きな負荷に耐えられないなどのいくつかの欠点もあります。主に重要かつ複雑な精密部品の加工に使用されます。
肌焼き鋼と比較して、この化学的熱処理プロセスでは、窒素原子が鋼の表面に浸透し、窒素に富んだ硬化層を形成します。窒化処理後の部品には次の特徴があります: 高硬度と耐摩耗性、高耐疲労性、より高い耐噛み込み性、より高い耐食性、鋼の相変化温度 (450-600 度) 未満での窒化処理、小さな変形、小さな体積膨張。欠点は、サイクルが長い（ガス窒化時間は最大 100 時間）、コストが高い、層が薄い（通常約 0.5 mm）、脆い、過度の接触応力や衝撃荷重に耐えられないことです。
理論的にはあらゆる鋼材に窒化処理が可能ですが、窒化処理に適し、良好な結果が得られたものだけを窒化鋼と呼ぶことができます。 Cr、Mo、V、Ti、Alなどの低・中炭素合金構造用鋼、工具鋼、ステンレス鋼（ステンレス鋼）の場合、ワーク表面の不動態皮膜を除去するための窒化処理です。ステンレス鋼や耐熱鋼は直接イオン窒化処理が可能です。
窒化部品は高硬度、高耐摩耗性、耐疲労性を備えていますが、厚さはわずか 0.3-0.65 mm です（Cr-Mo-Al 鋼は、500-540 40 で窒化層を 35 ～ 65 時間通過します）。窒化効果を最大限に高めるには、強力で耐性のある心臓組織が必要です。ほとんどの窒化鋼は摩擦や複雑な動的負荷の下で使用され、高い表面性能と中心性能が必要とされます。
炭素鋼を窒化処理すると、高温になるとより不安定で凝集しやすく厚くなるFe4NやFe2Nが形成され、表面の硬度を高めることができず、中心部の強度と靭性を高めることができません。表面の高い硬度と耐摩耗性、および強くて丈夫な心臓組織を得るには、窒素と安定した窒素化合物を形成して心臓を強化できるいくつかの合金元素を鋼に添加する必要があります。 Al、Ti、V、W、Mo、Crなど、中でもCr、W、Mo、Vは鋼の構造を改善し、鋼の強度と靭性を向上させることができます。
窒化に使用できる理想的な鋼は GB 38 CrMoAlA (ISO、41 CrAlMo74、Г О Т 38 x2m Ю A (38 cad 6. 12/30 cad 6. 12) です。これには窒化物の形でアルミニウムと窒素が含まれており、主な合金元素の窒化層の強度が向上します。AlN は安定しており、溶解しません。 38CrMoAlA鋼の窒化後の表面硬度は、アルミニウムによる良好な窒化性能により、1100～1200hv（67～72hrc）になります。
高硬度と耐摩耗性の要件が求められるワークピースの場合、耐食性を向上させない限り、炭素鋼や低合金鋼の窒化は推奨されません。 38 CrMoAlA 鋼は脱炭素化の傾向が深刻であり、窒化プロセスでは大きな加工マージンを残す必要があります。窒化部品に関する注意事項:
1. 窒化処理されたワークピースは、焼入れソステナイト組織を得るために窒化前に焼入れおよび焼入れされる必要があります。焼入れ温度は一般に窒化温度よりも高い。
2. 加工時に発生する内部応力を窒化処理前に除去し、ワークの寸法を安定させます。応力除去温度は焼き戻し温度より低く、保持時間は焼き戻し時間より長く、その後ゆっくりと室温まで冷却します。正規化は、大きなセクションを持つパーツには適していません。ダイス鋼は焼き入れおよび焼き戻しを行う必要がありますが、焼きなましはしないでください。
3. 窒化部品の表面粗さ Ra は 1.6 ミクロン未満であり、表面に損傷や酸化があってはならない。時間内に処理できない部品は、錆を防ぐために油を塗る必要があります。清潔なガソリンワイプでオーブンを上げ、清潔さを確保します。
4. 鋭角で鋭利なエッジを含むワークや、表面を研削加工していないワークは窒化処理には適しません。
