真空渗氮是使用真空炉对钢铁零件进行整体加热，充入少量气体，在低压状态下产生活性 N 原子渗入、并向钢中扩散而实现硬化的；而离子渗氮是靠辉光放电产生的活性 N 离子轰击，并仅加热钢铁零件表面，发生化学反应生成氮化物实现硬化的。

工艺流程：

真空渗氮时，将真空炉排气至较高真空度（1×10－1Pa） ，然后将真空炉内工件升至（530～560） ℃，同时送入以氨气为主的，含有活性物质的多种复合气体，并对各种气体的送入量进行精确控制，炉压控制在665Pa，保温（3～5） h 后实施炉内惰性气体的快速冷却。根据不同的材质，经此处理后可得到（20～80） μm硬度为（600～1500） HV 的硬化层。

应用：

铝挤压模采用真空渗氮后比液体氮碳共渗、气体渗氮耐磨性改善约2～6倍。无论是缝隙模还是中空型材模，挤出的铝型材表面白亮光滑，单重增加率低，成品合格率增加。这是因为模具微小的缝隙处都可得到硬化，达到要求的硬度。

压铸模具常采用4Cr5M oSiVl 钢制造，截面尺寸较大（ ＞120mm） 时，或者压铸合金温度较高时，如高于600℃甚至700℃时采用析出硬化型钢，日本有 YHD钢，我国类似牌号有2Cr3M o2NiVSi。压铸模具工作时，因集中性的急冷急热，服役条件过酷，表面易发生热冲击裂纹、热粘着、熔损、浸蚀等缺陷。对压铸型腔模以提高抗热冲击性能为主，以防止龟裂发生；对铸芯或浇口、顶杆等以提高抗粘着、熔损、浸蚀为主。国外的压铸模型芯真空渗氮后有寿命延长5～8倍的报导。在某汽车制造企业，正规接受真空渗氮的模具达45t／月。单重最大的达500kg，尺寸最大达1200mm ×750mm×750mm。

塑料模具真空渗氮常用材质为各类不锈钢，含 Cr调质钢（ 如3Cr2M o 钢） 和马氏体时效钢（ P21钢或其改良型） 。真空渗氮处理后，因其尺寸变化很小，约（2～5）μm，所以可以在模具制造终了后进行。其他硬化方法，如高频淬火、真空淬火后的尺寸变化令加工者担心和烦恼，所以真空渗氮是塑料模具一种理想的热处理方法。如不锈钢1Cr18Ni9型模具处理后，硬度可达（1200～1600） HV 而尺寸没有变化。某汽车零件制造公司，压铸一种热硬化树脂成形零件，在浇口附近的顶针热磨损很厉害，原使用 H13钢氮碳共渗处理，压铸4000件后，因尺寸变化不能使用。现改用不锈钢1Cr18Ni9钢实施真空渗氮，压铸30000次还未发生尺寸变化。真空渗氮还使模具容易得到镜面的效果，因为处理后表面粗糙度在0.5μm 以内，用金钢石研磨膏可很容易再度获得模具表面的镜面状态。