渗氮的发展虽比渗碳晚，但如今却已获得十分广泛的应用，不但应用于传统的渗氮钢，还应用于不锈钢、工具钢和铸铁等。

为了保证渗氮后的锻件具有良好的综合力学性能以及使用过程中的尺寸稳定性，渗氮前锻件必须进行调质热处理以得到稳定的回火索氏体组织。这样的组织也能为获得良好的氮化层作组织准备。在确定调质工艺时，淬火温度根据钢决定，淬火冷却介质由钢的淬透性决定，回火温度的选择不仅要考虑心部的硬度， 而且还要考虑其对渗氮层性能的影响。所以，回火温度一般比渗氮温度髙50℃左右。对于形状复杂、尺寸稳定性和变形要求严格的锻件，还应进行稳定化处理。稳定化处理的温度一般略高于渗氮温度。

如果调质工艺制定不当或工艺控制不当，使渗氮前原始组织中铁素体量增加，则会使氮化层脆性增加，同时还降低心部硬度和强度。

渗氮前经过调质处理的锻件，组织应为细小索氏体和少量游离铁素体，特别要控制铁素体的量。在GB/T 11354-2005《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》中，根据原始组织中游离铁素体量和索氏体形态分为5级,-般工件1-3级为合格，重要工件1-2级为合格。表层5mm内不允许有5%(体积分数）游离铁素体存在，原始组织中铁素体体积分数不得超过15%，不允许有粗大索氏体和脱碳层。

原始组织在渗氮处理前进行检验（对大锻件可在表面2mm深度范围内检查），在显微镜下放大500倍，参照原始组织级别图进行评定。