在低于钢铁材料临界点Ac1基体不发生相变的前提下，将活性氮原子渗入制件表层的化学热处理工艺。以提高耐磨性、抗疲劳性能为目的的渗氮通常在500～570℃进行；以提高耐蚀性为目的的渗氮温度也不高于650℃。本法的优点是表面改性显著，且处理前后尺寸变化小，能保持制件的精度。除钢之外，球墨铸铁和钛合金制件亦可通过渗氮提高耐磨性和使用寿命。