渗氮钢用于制造要求特别耐磨的机器零件。

  用碳素钢氮化不能获得足够高的硬度，因铁与氮形成的氮化物（Fe2N、Fe4N等）较不稳定，在温度升高的情况下容易聚集粗化并且分解。

  当钢中加入一些能生成氮化物的合金元素时，在低温氮化过程中能在表面层生成细小分散的本身硬度也很高的氮化物，因而得到硬度很高的氨化层。

  各种氮化物的稳定性按下列次序逐渐降低：Ti及AI 的氮化物一V的氮化物—W、Mo及 Cr 的氮化物—Mn的氮化物一Fe的氨化物。越是稳定的氮化物，在氮化层中析出越弥散，氮化层的硬度也越高。

  从合金元素含量对渗氮层表面硬度的影响图可以看出，铝对于提高氮化层硬度的作用最为突出，而且这种氮化物（AIN）在600°C以下不会聚集粗化，使氮化层具有较高的红硬性。

  但由于氮化铝质点较脆，氮化后表层容易剥落，加人量不宜过多，一般为0.7%~1.2%。

  但铝的加入还使钢的治炼、热加工和热处理过程复杂化。

  铝使钢液黏度增大，容易产生夹杂和铝分布不均匀而出现的点状偏析，造成钢锭表面质量变差和产生发纹。

  含铝的钢材要求检查发纹、夹灰、晶粒度，并对钢的低倍组织要求严格。

  含铝钢加热脱碳倾向大，所以锻造余量要留得大并且热处理（调质）后必须把脱碳层全部车去。

  我国列入国家标准的氮化钢只有38CrMoAl一个钢号。

  铬的氮化物（Cr2N、CrN）硬度低一些，但稳定性较好，铬的主要作用是提高淬透性和强度。

  鉬的加入防止在氮化温度长时间停留时，在钢中引起回火脆性，并进一步提高淬透性和增加回火稳定性。

  38CrMoAl氮化后表面硬度可达1100～1200HV，而且具有高的热稳定性，其淬透性在油中可达50mm。

  氮化钢主要用于对零件质量有特殊要求的工况，但氮化层较薄，在承受高载荷和较大冲击时不宜采用。