Nitridace zvyšuje povrchovou tvrdost ocelových tyčí a činí je odolnějšími vůči plastické deformaci při rázovém zatížení. Vytvrzená nitridovaná vrstva, typicky sestávající z nitridů, jako jsou nitridy železa, poskytuje zvýšenou odolnost proti opotřebení povrchu a únavě. Tato zlepšená tvrdost pomáhá ocelovým tyčím odolávat vysokým rázovým silám, čímž se snižuje pravděpodobnost praskání, důlků nebo odštípnutí na povrchu. Pokud však proces nitridace není dostatečně hluboký, materiál jádra může být stále náchylný k porušení při extrémním rázovém zatížení, zejména pokud nejsou dostatečně zohledněny objemové vlastnosti ocelové tyče (jako je houževnatost a tažnost).
Nitridace výrazně zlepšuje odolnost ocelových tyčí proti únavě při trvalém nebo cyklickém namáhání. Proces vytváří na povrchu vrstvu zbytkového napětí v tlaku, která pomáhá odolávat iniciaci a šíření trhlin při opakovaném zatížení. To je zvláště výhodné pro aplikace, kde jsou ocelové tyče vystaveny stálému namáhání nebo vibracím, jako jsou hřídele, ozubená kola a pružiny. Čím hlubší je nitridovaná vrstva, tím lepší je schopnost materiálu vydržet nepřetržité namáhání v průběhu času, aniž by došlo k selhání. Kombinace povrchové tvrdosti a rozložení tlakového napětí minimalizuje riziko únavového selhání a prodlužuje životnost ocelové tyče v náročných aplikacích.
Za podmínek nárazu i trvalého zatížení, nitridační ocelové tyče vykazují zlepšenou odolnost proti opotřebení. Kalený povrch vytvořený procesem nitridace činí ocel méně náchylnou k degradaci povrchu třením, erozí nebo abrazivním opotřebením. To je zvláště důležité v aplikacích, jako jsou válcovny, automobilové díly a těžké stroje, kde ocelové součásti vykazují vysokou míru opotřebení. Odolnost proti opotřebení je zvýšena, protože nitridační úprava vytváří tvrdou, trvanlivou vrstvu, která odolává ztrátě materiálu i při vysokém zatížení.
V aplikacích zahrnujících dlouhodobé zatížení při zvýšených teplotách může nitridace pomoci zlepšit odolnost ocelových tyčí proti tečení. Nitridace zvyšuje povrchovou tvrdost, což pomáhá materiálu odolávat deformaci při dlouhodobém namáhání při vysokých teplotách. Zatímco nitridace primárně ovlivňuje povrchovou vrstvu, stále může mít příznivé účinky na celkový výkon ocelových tyčí používaných ve vysokoteplotních prostředích, kde je problémem deformace při tečení.
Zatímco nitridace zlepšuje výkon za různých podmínek zatížení, důležitá je také reakce oceli na změny teploty během zatížení. Nitridovaná vrstva zvyšuje schopnost ocelové tyče odolávat zvýšeným teplotám bez výrazné degradace. Při velmi vysokých teplotách však mohou nitridy podléhat změnám v mikrostruktuře, které by mohly ovlivnit pevnost a tvrdost materiálu. Ocelové tyče, které jsou nitridovány do velkých hloubek, si mohou zachovat lepší výkon při zvýšených teplotách ve srovnání s neošetřenými nebo lehce nitridovanými tyčemi.
