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。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下进行马氏体转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体***，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
淬火能使钢强化的根本原因是相变，即奥氏体***通过相变而成为马氏体***。
渗碳阶段：
1、炉温到达渗碳温度后，记下到温时间，改变渗碳剂滴量，继续保温排气30~45min，取气分析，当炉气CO2体积分数〈0.5%时，即进入渗碳阶段，改变渗剂滴量，关小排气孔，使燃烧火焰长度达100~150mm，燃烧火焰呈亮***，无明亮火星迸出，打开U型压力计，使炉压控制在250~400Pa。
2、从外试样孔放入两枚外试样，外试样放入深度一般离炉100~200mm ，外试棒孔应用石棉绳塞紧，以防漏气和散热。
3、每隔15min检查一次炉温、炉压用表校对滴剂滴量。波动范围不得超过规定值的±5滴/min，同时对渗碳气氛进行分析，并严控气氛中的CO2、H2O、O2值。
4、强渗阶段的炉气碳势可以高出所要求表面碳的质量分数值的0.2%~0.4%。
扩散阶段：
1、井式炉强渗阶段的渗速可以按0.15~0.25mm/h估算，低碳钢取下限，铬钼钢取上限，根据外试棒层深和表面碳的质量分数值，确定是否可以进入扩散阶段和扩散时的渗剂滴量。对于不需要扩散的工件，可以开始降温。
2、扩散时，渗碳气减少，保护气量增多，扩散时间原则上是强渗时间的1/3~1/4、碳钢是1/4~1/5左右，但具体情况具体分析。
3、扩散期炉压一般控制在50~100Pa。
4、炉气碳势略高于技术要求规定的表面碳浓度（质量分数）值的下限值。