在离子渗氮零件的整个制造过程中，渗氮经常是作为最后一道工序。渗氮后的工件一般不再加工，或者必要时只进行精磨或研磨。渗氮零件的加工路线如下：下料-锻造-正火或退火-粗加工-调质-半精加工-除应力处理-精加工和粗磨-渗氮-精磨、研磨或抛光-装配。
        零件渗氮前的热处理目的主要是使心部具有必要的机械性能，消除加工过程中的内应力，减小渗氮变形，以及为获得良好的渗氮层性能做组织准备。
        锻造后零件可采用正火来细化晶粒，均匀组织，消除应力和改善机械加工性能。工模具钢锻造后采用退火处理。
        一般结构钢渗氮前的预先设处理均采用调质处理，它不仅是为了改善零件的机械加工性能，而且还保证它具有一定的强度，并获得均匀细小分布的索氏体组织。调制后不允许有大的铁素体及粗大的索氏体组织。正火处理仅适用于对冲击性能无要求的渗氮件。38CrMoAlA钢不允许正火，否则渗氮组织易出现针状氮化物。
        调质和正火后的金相入过不合格允许返修。需要注意的是调质和正火前要留有足够的加工余量，尤其是对脱碳倾向大的38CrMoAlA钢，应保证机加工能全部除去脱碳层，因为脱碳层对渗氮后的脆性、硬度有直接影响。
        工模具钢渗氮前的热处理一般均为淬火+回火。为了降低高速钢渗氮后的脆性，建议将淬火温度从1270℃降低到1050-1100℃，能明显的减少致密ε相深度和氮化物网。
        不锈钢渗氮前的处理是为了消除加工应力和改善组织，一般用淬火+回火。对应度要求不高的，可用退火处理，为了消除带状组织，可用两次淬火。奥氏体不锈钢通常采用固溶处理。