目前工业应用的传动齿轮，根据其服役条件，热处理主要有调质、感应淬火、渗氮和渗碳四大工艺。渗碳齿轮具有较好的综合力学性能，但是渗碳过程复杂，齿轮淬火畸变大，耗能大。深层渗氮齿轮以它自身的优势正在部分替代渗碳齿轮，实现制造高效能齿轮和克服渗碳淬火诸多缺陷。
渗氮齿轮表面硬度高（66-70HRC），耐磨性高，热硬性好，高硬度可保持在500℃以上，抗咬合和抗擦伤比渗碳更优越（对高速和圆弧齿轮更重要）。渗氮齿轮表面高残余压应力，可保证齿轮使用过程中比渗碳齿轮具有更高的稳定性和更高的弯曲疲劳强度。渗氮齿轮采用低温热处理，变形量小，齿轮畸变小，可保证齿轮渗氮处理后保持高精度。
渗氮齿轮作为提高齿轮性能和部分替代渗碳齿轮早已引起世界范围工业界的关注。20世纪60年代以来，英、美、德、瑞士、瑞典、日本、前苏联和我国都在应用渗碳齿轮。青岛丰东热处理有限公司在离子渗氮方面有不少经验。
