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氮原子渗入并向钢中扩散而实现硬化的；而离子渗氮是靠晖光放电产生的活性N离子轰击并仅加热钢铁零件表面，发生化学反应生成核化物实现硬化的。
真空渗氮时，将真空炉排气至较高真空度0.133Pa（1×10-3Torr）后，将工件升至，530～560℃，同时送入氨气或NH3 CXHY N2O复合气体，并对各种气体的送入量进行控制，炉压控制在0.667Pa（5Torr），低压状态能加快工件表面的气体交换,活跃的N元素(或N,C)来自化学反应及NH3(或在处理温度500-570℃NH3和CXHY的裂解),保温3～5h后，用炉内惰性气体进行快速冷却。不同的材质，经此处理后可得到渗层深为20～80μm、硬度为600～1500HV的硬化层。
1.对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具，要选用渗碳钢来制造，并把渗碳、淬火和低温回火作为***终热处理。
2.对渗碳层的要求，一般渗碳层的厚度为0.8～1.5mm，当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3～1.5mm，压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8～1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7%～1.0%为佳。若采用碳、氮共渗，则耐磨性、耐腐蚀性、***化、防粘性就更好。
3.渗碳温度一般在900～920℃，复杂型腔的小型模具可取840～860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5～10h，具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜，即高温阶段（900～920℃）以快速将碳渗入零件表层为主；中温阶段（820～840℃）以增加渗碳层厚度为主，这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布，便于直接淬火。
4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同，渗碳后可分别采用：重新加热淬火；分级渗碳后直接淬火（如合金渗碳钢）；中温碳氮共渗后直接淬火（如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具）；渗碳后空冷淬火（如高合金渗碳钢制造的大、中型模具）。
降温出炉阶段：
1、扩散一定时间后，可以出第二只外试棒，检查层深达到技术要求后，即可降温出炉，否则延长扩散时间。
2、扩散结束后，即可断电随炉降温，这时滴剂和扩散相同。
3、如渗碳直接淬火的，一般降至840~860?C保温20~40min ，使零件内外温度均匀后出炉淬火。
4、对需要重新加热淬火的零件，可随炉降至860~880?C出炉空冷或入冷却井冷却，夏天空冷缓慢，工件会析出网状碳化物，可用风扇吹冷，也可不降温直接空冷（50CrMnTi），高温空冷工件表面会加速氧化脱碳。对不渗碳部位预留加工余量的零件，渗碳后出炉空冷或进冷却井。
5、如零件入冷却井，井壁夹层应通水冷却迅速降温，同时向井内通保护气或倒入一定的***、煤油使其燃烧，盖好井盖堵死排气孔，使井内呈还原性气氛，以减少氧化脱碳。
气体渗碳是将模板置于含碳原子的气体介质中，在一定温度下保温一段时间，使碳原子渗入模板表面，以改变钢表面（模板表面）的化学成分、***和性能。气体渗碳工艺包括分解、吸收和扩散三个过程。渗碳时，首先是钢表面与气体介质相互作用，在气相和金属表面吸收活性碳原子，同时依靠原子的扩散速度及其形式向金属内部扩散，扩散速度的大小取决于浓度的差别和原子的热运动。随着吸收增加和扩散的深入，模板表面达到过共析和共析成分的含碳量，随后将模板进行淬火和低温回火，可在模板表面获得高硬度、高强度和高耐磨性的渗碳层。
