氮化熱處理是一種化學熱處理工藝，指在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的工藝。經氮化熱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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氮化熱處理被廣泛選擇的主要原因在于它能夠顯著提高金屬材料的性能。具體來說，氮化熱處理對金屬材料性能的提升主要表現在以下幾個方面：
提高硬度：氮化處理可以在鋼材表面形成一層氮化物，從而提高鋼材的硬度，同時具有良好的耐磨性。
增強抗疲勞性：氮化處理可以形成一層氮化物相，這層相具有較大的殘余壓應力。這種殘余壓應力能夠部分地抵消在疲勞載荷下產生的拉就力，延緩疲勞破壞過程，使疲勞強度顯著提高。
增強抗咬合性：在某些承受高速相對滑動的零件上，氮化處理能夠顯著提高其抗咬合性能。
提高抗蝕性：氮化處理能夠在零件表面形成一層致密的氮化物層，提高零件的抗腐蝕性能。
變形小且規律：由于氮化溫度低，一般為480～580℃，升降溫速度又很慢，零件心部無組織轉變，仍保持調質狀態的組織，因此氮化后的零件變形很小，并且變形的規律可以掌握和控制。
因此，氮化熱處理廣泛應用于各種金屬材料和零部件的處理，以提高其使用性能和壽命。