三種滲氮化工藝熱處理包括：離子滲氮，氣體滲氮，氮碳共滲。滲氮又稱氮化，指使氮原子滲入鋼鐵工件表層內的化學熱處理工藝，其目的是提高零件表面硬度和耐磨性，以及提高疲勞強度和抗腐蝕性。滲氮熱處理工藝分為以下三類：
1、離子滲氮
又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進行的。把金屬工件作為陰極放入含氮介質的負壓容器中，通電后介質中的氮氫原子被電離，在陰陽極之間形成等離子區，在等離子區強電場作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊，離子的高動能轉變為熱能，加熱工件表面至所需溫度。由于離子的轟擊，工件表面產生原子濺射，因而得到凈化，同時由于吸附和擴散作用，氮遂滲入工件表面。
離子滲氮重要的特點之一是可以通過控制滲氮氣氛的組成、氣壓、電參數、溫度等因素來控制表面化合物層（俗稱白亮層）的結構和擴散層組織，從而滿足零件的服役條件和對性能的要求。
2．氣體滲氮
氣體滲氮一般以提高金屬的耐磨性為主要目的，因此需要獲得高的表面硬度。氣體參氮可采用一般滲氮法（即等溫滲氮）或多段（二段、三段）滲氮法。前者是在整個滲氮過程中滲氮溫度和氨氣分解率保持不變，溫度一般在480～520℃之間，氨氣分解率為15～30％，保溫時間近80小時。這種工藝適用于滲層淺、畸變要求嚴、硬度要求高的零件，但處理時間過長。多段滲氮是在整個滲氮過程中按不同階段分別采用不同溫度、不同氨分解率、不同保溫時間進行滲氮和擴散。整個滲氮時間可以縮短到近50小時，能獲得較深的滲層，但這樣滲氮溫度較高，畸變較大。還有以抗蝕為目的的氣體滲氮，滲氮溫度在550～700”Ｃ之間，保溫0.5～３小時，氨分解率為35～70％，工件表層可獲得化學穩定性高的化合物層，防止工件受濕空氣、過熱蒸汽、氣體燃燒產物等的腐蝕。
3.氮碳共滲
又稱軟氮化或低溫碳氮共滲，即在鐵—氮共析轉變溫度以下，使工件表面在主要滲入氮的同時也滲入碳，碳滲入后形成的微細碳化物能促進氮的擴散，加快高氮化合物的形成，這些高氮化合物反過來又能提高碳的溶解度，碳氮原子相互促進便加快了滲入速度。此外，碳在氮化物中還能降低脆性。