Gaz nitrasyonda çok sert nitrür tabakasına ulaşmak mümkündür.Çok sert nitrürler alüminyum, titan ,molibden ,vanadyum ve kromla çok yüksek olmayan sıcaklıklarda elde edilir. Bu durum için en uygun sıcaklık sahası 500 10 0C dır. Azotun alaşım elementleriyle düşük sıcaklıklarda meydana getirdiği bağlantılar ferrit kristalinde difüzyonu olumsuz olarak etkilediğinden çok derin nüfuz derinliklerine ulaşmak zordur.Difüzyon hızı çok düşük olduğundan süre de oldukça fazladır.bu tarz nitrasyon işleminde kırılgan ve kolayca dökülen tabaka da oluşmaz.Alaşım nitrürleri ferrit içerisinde yerleşirler.590 0 C nin altında olmak koşuluyla daha yüksek sıcaklıklarda ferrit kristalleri içerisine daha yüksek miktarda azot yerleşmesi olur.Difüzyon hızı artar fakat sertlik düşer.Banyo nitrasyonda da olduğu gibi daha düşük sertliğe karşın bu durumlarda aşınmaya karşı dayanıklılık oldukça yüksektir.

Gaz nitrasyonda azot içeren gaz olarak genellikle amonyak (NH3) kullanılır.Parçalar kontrol atmosferli gaz sızdırmaz fırın içerisinde (amonyak akımlı) 500 - 520 0 C ye kadar yavaş olarak ısıtılır.Gereken işlem süresi sonunda tekrar yavaş olarak soğutulurlar.Bu sıcaklıkta bekleme esnasında amonyak bağlantısı demirin katalizör etkisi ile parçalanır ve bu esnada hidrojen azotun yanında NH bağlantısı da bulunur.Azot atom olarak (atomal hidrojenle birlikte) ferrit kafesine nüfuz ederken NH bağlantısı da molekül halinde tane sınırlarına nüfuz eder.Diğer taraftan atomal azot çok hızlı olarak molekül azot halinde bağlandığından belirli bir dissosiasyon derecesine erişilir.Bundan dolayı sükunetteki gaz atmosferde değil bir gaz akımında çalışır.Diğer taraftan yüksek dissosiasyon derecelerinde teşekkül eden yüksek miktardaki hidrojen bir sakınca teşkil eder.Kullanılan gaza ilavelerle ayarlama yapmak gereklidir.Yüksek verimli ve kısa süreli olarak geliştirilen özel bir nitrasyon yönteminde yüksek dissosiasyon dereceleri uygulanarak NH bağlantısından atomal azotu arttıracak şekilde bir ayrışma meydana getirilir.Bu yüksek enerji ile azotlaşma atmosferi olarak amonyak yerine moleküler azot ( N2) kullanılabilir.Burada atomal hidrojen teşekkül etmeksizin moleküler azot atomal azota dönüşür.Nitrasyondan önce yüzey tabakasında oksitlenmiş karbonu azalmış ve yağlı durum olmamalıdır.Parçaların ıslah edilerek dayanımının arttırılması mümkündür.Böylece yüksek çekirdek dayanımı elde edilmesinin yanında nitrasyon içinde uygun ince taneli yapı oluşturulur.Ayrıca otektoid öncesi ferritin de engelenmesi böylece sağlanabilir.Bu durum alaşım elemanı az ferritin kırılgan nitrür tabakası meydana getirmesini yok edeceği için önemlidir.

Eğer parçalarda nitrasyondan önce büyük gerilmeler varsa nitrasyon sıcaklığının üzerindeki bir sıcaklıkta gerilim giderme tavlaması yapılmalıdır. Nitrasyon yapılmaması istenen kısımlar kalay, bakır, nikel,vb. metallerle kaplanırlar.Koruma ince demir talaşı ve özel nitrasyon pastaları ile de mümkündür.

saolasın