钢铁渗氮易溶于铁，形成间隙固溶体。钢铁渗氮扩大了钢的奥氏体相区域。 它是形成和稳定奥氏体的强元素。 其有效性约为镍的20倍。 在一定限度内可以代替钢中的部分镍。
钢铁渗氮渗入钢表面的氮和铬，铝，钒，钛等元素会形成极为稳定的氮化物，这些氮化物会成为表面硬化和强化元素。钢铁渗氮使高铬和高铬镍钢的结构致密而牢固。钢中残留氮含量过高会导致宏观结构松弛或产生孔。
钢铁渗氮力学性能的影响：氮具有固溶强化作用，可以提高钢的淬透性。
在含氮铁素体钢中，在快速冷却后回火或在室温下长时间放置时，由于超微氮化物的析出会发生析出硬化，并且氮也会引起软钢的应变时效。 钢铁渗氮随着强度和硬度的增加，钢的韧性降低，并且缺口敏感性增加。钢铁渗氮的脆性类似于磷，其作用远大于磷。 氮也是钢中蓝色脆性的主要原因。
提高高铬钢和高铬镍钢的强度和冲击韧性，但塑性不会降低。
提高钢的蠕变强度和高温耐久性。
离子氮化炉厂家告诉你，钢铁渗氮的物理，化学和工艺性能的影响：
氮对不锈钢的耐腐蚀性没有显着影响。
当钢铁渗氮的质量分数大于0.16％时，抗氧化性将劣化。
含氮钢的冷作硬化率较高。氮可以降低高铬铁素体钢的晶粒长大趋势，从而改善其焊接性能。
钢铁渗氮的应用：作为合金元素，钢中的氮含量通常小于0.3％（质量分数），在特殊情况下可以高达0.6％。主要用于氮化调质钢，普通低合金钢，不锈耐酸钢和耐热不结皮钢，其中钢铁渗硫、离子渗金属、离子渗硫的耐热不结皮钢可用于汽轮机零件的制造。