滲氮時鋼中的合金元素改變氮在α相中的溶解度，它們能溶解于ε相和γ相中，同時也能單獨的氮化物。過渡族金屬鎢、鉬、鉻、釩溶解在鐵素體中，提高氮在α相中的溶解度，鋯和鈮的影響很小。例如：在550℃鐵素體中的含鉬量為1.2%（重量）時的含氮量為0.62%，而當(dāng)鉬為6.54%時，氮為0.73%。氮在合金結(jié)構(gòu)鋼（38Cr、30CrMo、18Cr
2Ni
4WA、38CrMoAlA等）的鐵素體中的溶解度為0.2~0.5%，而在工業(yè)純鐵中僅為0.11%。氮在0Cr13鋼的固溶體中的溶解度可達(dá)1.9%。
鋼滲氮時在γ相和ε相中部分鐵原子被合金元素置換，形成復(fù)合氮化物或碳氮化合物的合金化提高了它
離子滲氮后的硬度和耐磨性。
合金鋼滲氮時可能形成合金氮化物，它具有高硬度、高熔點和高脆性。氮化物的穩(wěn)定性和碳化物一樣，按下列順序依次遞增：Ni→Co→Fe→Mn→Cr→Mo→W→Nb→V→Ti→Zr。形成氮化物的難易程度也是按此次序變化。
合金元素對離子滲氮層的硬度和深度有很大影響。氮滲入純鐵中對硬度提高不明顯，可是幾乎所有的合金元素都明顯的提高表面硬度和它界面上的硬度。滲氮層的高硬度和α固溶體中析出彌散的合金氮化物有關(guān)，這些氮化物引起機體晶格畸變，阻礙塑性變形。所有合金元素在不同程度上降低了氮在α相中的擴散系數(shù)，因此也減少了它的滲層深度。
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