氮化熱處理是一種化學熱處理工藝，它是指在一定溫度下，一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝，經氮化處理的制品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。

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氮化熱處理中的氮原子滲入工件表層的過程如下：
分解出含有活性氮原子的過程：這個過程通常在密封容器中，通以流動的氨氣并加熱，保溫較長時間后，氨氣熱分解產生活性氮原子，這些活性氮原子不斷吸附到工件表面。
氮原子擴散進入工件：在氨氣分解產生活性氮原子的同時，這些氮原子會通過擴散的方式進入工件表層。
形成氮化物：在氮原子擴散進入工件后，它們會與工件表面的鐵元素結合形成不同含氮量的氮化鐵。
同時，氮原子也會與鋼中的合金元素結合形成各種合金氮化物，如氮化鋁、氮化鉻等，這些氮化物具有很高的硬度、熱穩定性和很高的彌散度，因而可使滲氮后的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力，并降低缺口敏感性。