ガス窒化処理は、ダイカスト金型やプラスチック金型の構造部・可動部・機械部品に広く採用されている表面硬化処理です。処理温度は焼き入れ処理に比べて低温域（一般的に約500℃前後）で行われ、さらに急速な冷却を必要としないため、処理後の歪みや寸法変化が非常に小さいという大きな特長があります。そのため、高い寸法精度や組付け精度が求められる金型部品に最適な処理です。

処理中、鋼材表面には窒素が侵入・拡散し、最表層には化合物層（窒化物層）が形成されます。この化合物層は非常に高い硬度を有しており、ダイカスト金型では溶損・焼付き・金属のかじりを抑制し、プラスチック金型では摺動部の摩耗やカジリの低減に効果を発揮します。さらに、その下部には拡散層が形成され、表面層を内部から支持することで、長期使用時の剥離や欠けを防ぎます。

窒化の進行に伴い、表面は硬化しながら内部へと段階的に硬化層が形成されます。この表面硬化により、耐摩耗性・耐溶損性・耐疲労性が向上し、金型の安定稼働と寿命延長に寄与します。一方、窒素の侵入拡散により寸法はわずかに増加しますが、その増加量は一般的に1～2／100mm（0.01～0.02mm）程度であり、金型設計上も管理しやすい範囲に収まります。

ガス窒化処理は、金型構造部やエジェクタ周辺部品、ガイド部品、各種機械部品など、強度と精度を両立させたい部位に特に有効な表面改質技術です。後加工を最小限に抑えながら、金型全体の信頼性向上とメンテナンス周期の延長を実現します。

鋼材表面には窒素が侵入・拡散し、最表層には化合物層（窒化化合物層）が形成されます。この化合物層は、主にε（イプシロン）相：Fe₂–₃Nおよびγ’（ガンマプライム）相：Fe₄Nといった鉄窒化物から構成されており、非常に高い硬度を有します。

鋼種に含まれるクロム（Cr）、モリブデン（Mo）、バナジウム（V）、アルミニウム（Al）チタン（Ti）などの合金元素は、窒素と結合して合金窒化物を形成します。

これらの合金窒化物は、化合物層を内部から支えることで、耐摩耗性・耐疲労強度の向上に寄与します。