气体氮化:将工件置于炉内,利NH3所直接输进500~550℃的氮化炉内,保持20~100小時,使NH3气分解为原子状态的(N)气与(H)气而进行滲氮处理,在使钢的表面产生耐磨、耐腐蚀之化合物层为主要目的,其厚度约为0.02~0.02m/m,其性质极硬Hv 1000~1200,又极脆,NH3之分解率视流量的大小与溫度的高低而有所改变,流量越大则分解度越低,流量越小则分解率越高,温度越高分解率越高,溫度越低分解率亦越低,NH3气在570℃時经热分解如下:NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2
经分解出來的N,随而扩散进入钢的表面形成。相的Fe2 - 3N气体滲氮,一般缺点为硬化层薄而氮化处理时间长。
气体氮化因分解NH3进行滲氮效率低,故一般均固定选用适用于氮化之钢种,如含有Al,Cr,Mo等氮化元素,否則氮化机无法进行,一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以強韌化处理又称调质因Al,Cr,Mo等皆为提高变态点温度之元素,故淬火溫度高,回火溫度亦较普通之构造用合金钢高,此乃在氮化溫度长时间加热之间,发生回火脆性,故預先施以调质强韧化处理,NH3气体氮化因为时间长表面粗糙,硬而较脆不易研磨,而且时间长不经济,用于塑膠射出形机的送料管及螺旋杆的氮化。