浸炭と並ぶ鋼の表面処理方法です。アンモニアガス（ＮＨ３）雰囲気下で炉内を５００〜５５０℃で２５〜１００時間ほど加熱する方法が用いられます。窒化層は0.2〜0.7mm程度になります。
窒化される層は、浸炭層よりも薄いですが、硬く耐磨耗性に優れた表面になります。また処理の際の温度は比較的低くてすむため、材料のひずみを抑えられます。 この窒化処理を行なうことができる鋼は、Al（アルミニウム）、Mo（モリブデン）、Cr（クロム）、V（バナジウム）などの元素を含んだ中炭素鋼です。
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