齿轮是一种常见的机械零件，在通用机械装备领域中具有不可替代的地位，如何提高齿轮的加工质量和使用寿命一直是人们不断探索的课题，热处理是一种重要的技术手段。目前传动齿轮，热处理主要有调质、感应淬火、渗氮和渗碳四大工艺。其中渗氮技术是：
渗氮工艺保温温度一般为460-600℃，是将活性氮原子渗人齿轮表面的化学热处理工艺。渗氮后齿轮的畸变小，具有比渗碳更高的硬度，可以增加耐磨性、疲劳强度、抗咬合性能、耐蚀性及耐高温软化性等，被广泛应用于汽车、机床对耐磨性要求较高的齿轮上。
氮化处理与其他表面处理相比最大的优点是：
1、变形小，氮化处理的温度远比渗碳处理的温度低。离子氮化温度甚至低到40℃。在这样温度下齿的变形很小，所以对一般精度的齿轮，热处理后不必进行磨齿。
2、硬度高，热硬性好。氮化后表面硬度可达850~1100HV。这样高的硬度一直可保持到500℃，所以耐胶合性和抗擦伤性均比渗碳、表面淬火优越。这一特性对高速齿轮有特别重要的意义。
3、提高了疲劳强度，从疲劳强度来看，它的提高幅度不如渗炭和表面处理，但它对降低缺口敏感性的作用比渗炭优越。所以形状复杂的另件宜采用氮处理。
4、提高了耐蚀性，对提高腐蚀疲劳强度有良好作用。
5、提高了接触疲劳强度。氮化后接触疲劳强度比调质的软齿面有了较大幅度的提高，但一般氮化后的接触疲劳强度比渗碳低，渗氮工艺包括气体渗氮和离子渗氮两种，其中离子渗氮目前在齿轮的表面强化处理中应用最为广泛。
传统的渗碳齿轮具有较好的综合力学性能，但是渗碳过程复杂，齿轮淬火畸变大，耗能大，而渗氮齿轮以它自身的优势正在部分替代渗碳齿轮，实现制造高效能齿轮和克服渗碳淬火诸多缺陷。渗氮齿轮作为提高齿轮性能和部分替代渗碳齿轮在起世界范围工业界是一个研究的热点。