表面硬度：测量渗氮工件最表层的硬度值，是评价渗氮效果最直接的指标。
硬度梯度：系统测定从表面到心部不同深度处的硬度值，描绘硬度随深度变化的曲线。
有效硬化层深度：根据标准（如HV550）确定的，从表面到某一特定硬度值处的垂直距离。
总渗氮层深度：包括化合物层和扩散层的总厚度，通常通过金相法或硬度法判定。
化合物层厚度：测量最外层以氮化物为主的白色亮层厚度，影响耐磨性和抗咬合性。
扩散层厚度：测量化合物层以内、氮原子固溶强化的区域厚度。
心部硬度：测量工件基体未经渗氮影响的原始部位的硬度，评估基体性能。
硬度均匀性：评估同一工件不同区域或同一批次工件间表面硬度的差异程度。
脆性等级：通过压痕形貌法评估化合物层的脆性，分为1-4级，等级越低脆性越小。
显微组织分析：观察渗氮层各区域的相组成、形态及分布，判断渗氮质量。
气体渗氮工件：适用于在氨气或氨气-氮气混合气氛中进行渗氮处理的各类钢制零件。
离子渗氮工件：适用于在等离子体环境下进行渗氮的精密、形状复杂或不锈钢零件。
盐浴渗氮（氮碳共渗）工件：适用于在含氰盐浴中进行氮碳共渗处理的零件，如QPQ处理件。
合金结构钢：如38CrMoAlA、40Cr、42CrMo等常用于渗氮的典型材料。
工具模具钢：如Cr12、H13、3Cr2W8V等，用于提高其热硬性和耐磨性。
不锈钢及耐热钢：如1Cr18Ni9Ti、4Cr14Ni14W2Mo等，渗氮可改善其表面硬度。
铸铁件：如球墨铸铁、合金铸铁，通过渗氮提高其耐磨和抗疲劳性能。
齿轮与轴类零件：广泛应用于汽车、船舶、航空发动机中的传动与动力部件。
模具与成型件：包括压铸模、塑料模、挤压模等，以提高其使用寿命。
精密机械零件：如螺杆、套筒、摩擦片等要求高尺寸稳定性和耐磨性的部件。
维氏显微硬度法：最常用方法，使用小负荷维氏硬度计，沿截面从表至里逐点测试，绘制梯度曲线。
努氏显微硬度法：使用细长菱形压头，压痕浅而长，特别适用于测量薄层或陡峭的硬度梯度。
金相法测层深：制备试样后，用特定腐蚀剂显示渗氮层，在光学显微镜下直接测量总深度和化合物层厚度。
洛氏表面硬度法：使用HR15N、HR30N等表面洛氏标尺快速检测表面硬度，但不反映梯度。
超声波检测法：无损检测方法，通过声波在渗氮层与基体界面的反射特性间接评估层深和均匀性。
涡流检测法：无损检测方法，利用渗氮层导电性和磁导率的变化来评估表面硬度和层深。
划痕试验法：定性或半定量评估化合物层与基体结合强度及脆性的方法。
X射线衍射法：用于分析渗氮层表面的相结构，确定氮化物类型（如ε相、γ‘相）及残余应力。
辉光放电光谱法：可进行逐层剥蚀并同步进行元素分析，获得氮元素浓度随深度的分布曲线。
显微硬度-图像分析法：结合自动显微硬度测试系统和图像分析软件，实现硬度梯度的快速、自动测量。
显微维氏硬度计：核心设备，配备精密光学测量系统，测试力范围通常为0.098N至9.8N。
努氏硬度计：配备细长菱形压头的专用硬度计，适用于极薄渗层或各向异性材料的测试。
自动转塔显微硬度计：带有自动转塔和电动载物台，可编程进行多点、多位置的自动测试，效率高。
金相试样切割机：用于从工件上截取具有代表性的、包含渗氮层截面的试样块。
金相镶嵌机：将不规则或小尺寸试样用树脂进行热压或冷镶嵌，便于后续磨抛和观测。
金相磨抛机：通过不同粒度的砂纸和抛光剂对试样截面进行研磨和抛光，以获得无划痕的镜面。
光学金相显微镜：用于观察渗氮层显微组织、测量化合物层厚度及进行压痕形貌分析。
图像分析系统：与显微镜连接，通过软件对金相图像和硬度压痕进行定量测量与分析。
超声波测厚仪（专用）：经过特殊校准，用于无损检测渗氮层深度的专用超声波仪器。
辉光放电光谱仪：用于进行渗氮层元素深度剖面分析的精密成分分析仪器。
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