بسبب ارتفاع درجة الحرارة في عملية المعالجة الحرارية، سوف تتأكسد العديد من المنتجات، ومن الضروري خلق بيئة غير مؤكسدة. الحل الشائع هو وضع المعدن في جو وقائي (مثل النيتروجين)، بحيث يتم عزل المعدن والأكسجين عن بعضهما البعض، ومن ثم القيام بالمعالجة. نقاء النيتروجين المستخدم مرتفع نسبيًا، ومن الضروري الحفاظ على إمدادات مستمرة ومستقرة لضمان أن يكون لقطعة العمل المعدنية تأثير جيد للمعالجة الحرارية.

يشارك النيتروجين على نطاق واسع في جميع جوانب المعالجة الحرارية:

( 1)  المعالجة الحرارية الفراغية: عندما يتم استخدام النيتروجين كوسيط تبريد لملء النيتروجين وضغط تبريد الزيت، يتم ضبط ضغط النيتروجين لآلة صنع النيتروجين، ويتم تحسين تصلب الأجزاء الفولاذية، ويتم تحسين عناصر التسخين الكهربائية لفرن الفراغ محمي.

(2 ) الجو الخاضع للرقابة: يمكن للنيتروجين، كغاز مخفف، أن يقلل من استهلاك الغاز الخام ويقلل من تكوين أسود الكربون.

( 3)   الكربنة والنيترة: يمكن استخدام النيتروجين الذي تنتجه آلة النيتروجين للتبريد المضاد للأكسدة بعد الكربنة، مما يقلل من درجة الأكسدة الداخلية للأجزاء الفولاذية، ويحسن معدل تحلل غاز الفرن وقوة الكلال ومقاومة الكسر للأجزاء.

( 4)   غاز الحماية وغاز الأمان: النفخ والتهوية في الفرن، وإغلاق ستارة الغاز لباب الفرن؛ عندما يتم قطع الغاز، يمكن إرسال النيتروجين الناتج عن طريق صانع النيتروجين إلى الفرن لمنع انفجار غاز الفرن.