金属零件的真空表面处理加工是在封闭的真空炉中进行的，严格的真空密封是众所周知的。齿轮简单的渗碳热处理工艺是渗碳后冷却至淬火温度，保温后直接淬火。表面处理使用这种方法容易使材料晶粒粗大，变脆，工件组织应力大，并且只能携带强度较低的小模数齿轮。目前，生产中常用的20CrMoMn钢零件的工艺是将炉子冷却到550°C，并在渗碳后对其进行风冷，然后重新进入炉子进行加热和淬火。
不允许对钢进行退火，否则针状氮化物可能会出现在渗透层结构中。表面处理对于进行变形处理的零件（例如冲压，锻造，机加工等），应进行应力消除退火处理以减少氮化变形。专业表面处理加工还应注意，与粗糙的原始结构相比，精细的原始结构在氮化后具有更高的表面硬度和良好的硬度梯度。因此，正火时的冷却速度不易过慢，回火时的回火温度不宜过高，保持时间不易过长。
具有较大横截面尺寸的零件不易标准化，但应回火。简而言之，表面处理加工应根据工件的性能全面确定氮化前所使用的预热处理工艺。自行开发的UNICASE密封箱式气体渗碳氮化多用炉可用于化学热处理，例如气体渗碳和碳氮共渗，以及常规热处理，例如气氛保护淬火，回火，正火和退火。经中国表面处理学会认证的等离子渗氮设备可以进行离子渗氮和不锈钢离子渗氮等高端热处理，长期服务于汽车，机车，航空，军工，建筑机械和石油工业。
稳定温度应低于回火温度且高于氮化温度。表面处理工具钢氮化前的预热处理工艺一般采用淬火+回火处理。不锈钢氮化前的预热处理工艺一般采用淬火+回火，鼎湖专业表面处理目的是消除加工应力，改善组织。退火可用于硬度要求较低的工件。奥氏体不锈钢通常通过固溶处理。球墨铸铁的预热处理大多采用正火处理。钛合金中更常使用退火，而结构钢中很少使用退火处理。
