工件滲氮熱處理可改良組織，消除應(yīng)力從而提高機(jī)械能力，使心部具有必要的機(jī)械性能，消除加工過程中的內(nèi)應(yīng)力，減小滲氮變形，以及為獲得良好的滲氮層性能作組織準(zhǔn)備。
鍛造后的工件可采用正火細(xì)化晶粒，均勻組織，消除應(yīng)力和改善機(jī)械加工性能。工模具鋼鍛造后采用退火。一般結(jié)構(gòu)鋼滲氮前的預(yù)先熱處理均應(yīng)采用調(diào)質(zhì)處理，它不僅是為了改善工件的機(jī)械加工性能，而且還保證它具有一定得強(qiáng)度，并獲得均勻細(xì)小分布的索氏體組織。調(diào)質(zhì)后不容許有大的鐵素體及粗大的索氏體組織。
模具鋼滲氮前的熱處理一般均為淬火+回火。不銹鋼耐酸鋼滲氮前的熱處理是為了消除加工應(yīng)力和改善組織，一般用淬火+回火。對硬度要求不高的，可用退火處理。為了消除帶狀組織，可用兩次淬火。奧氏體不銹鋼通常采用固溶處理。
滲氮前去除應(yīng)力工序+對減少滲氮變形起著十分重要的作用。因為它能消除前面鍛造、調(diào)質(zhì)（或正火）及機(jī)加工時造成的大部分應(yīng)力。一般應(yīng)用略低于回火溫度的高溫時效處理。細(xì)長件、薄壁件、復(fù)雜件和精密工件需要進(jìn)行一次或多次去應(yīng)力處理。工件去應(yīng)力處理后可以獲得較小的滲氮變形。
滲氮變形及變形矯正。變形小是離子滲氮與傳統(tǒng)氣體滲氮相比的優(yōu)點(diǎn)之一。然而，影響滲氮變形的因素很多，需要逐一給予解決才能得到較小的變形效果。滲氮變形是指下列二種情況，一是尺寸變化（膨脹），而是形狀變化（扭曲、變形）。尺寸變化是由于滲氮時工件表層吸收了氮原子，原始組織的晶格常數(shù)增大，或生成各種氮化物。從宏觀來看，即表現(xiàn)為表層體積的略微增加。所以工件尺寸也略有增大，即“滲氮膨脹”現(xiàn)象。滲氮時尺寸膨大量取決于工件表層的吸氮量。因此，材料中合金元素含量多，滲氮溫度高，時間長，滲氮?dú)夥盏獎莞叩染斐奢^大的吸氮量。
在滲氮工件的整個制造過程中，滲氮經(jīng)常作為后一道工序。滲氮后的工件一般不再加工，或者必要時僅進(jìn)行精磨。因此，明白離子氮化前后的工序是至關(guān)重要的。