Nitridasi meningkatkan kekerasan permukaan batang baja, membuatnya lebih tahan terhadap deformasi plastis akibat beban tumbukan. Lapisan nitrida yang mengeras, biasanya terdiri dari nitrida seperti besi nitrida, memberikan peningkatan ketahanan terhadap keausan permukaan dan kelelahan. Peningkatan kekerasan ini membantu batang baja menahan gaya benturan tinggi, sehingga mengurangi kemungkinan retak, berlubang, atau terkelupas pada permukaan. Namun, jika proses nitridasi tidak cukup dalam, material inti mungkin masih rentan terhadap kegagalan akibat beban tumbukan yang ekstrim, terutama jika sifat curah batang baja (seperti ketangguhan dan keuletan) tidak dipertimbangkan secara memadai.
Nitridasi secara signifikan meningkatkan ketahanan lelah batang baja di bawah tekanan terus menerus atau siklik. Proses ini menciptakan lapisan tegangan sisa tekan pada permukaan, yang membantu menahan permulaan dan penyebaran retakan akibat pembebanan berulang. Hal ini sangat bermanfaat untuk aplikasi dimana batang baja mengalami tegangan atau getaran yang konstan, seperti pada poros, roda gigi, dan pegas. Semakin dalam lapisan nitridasi, semakin baik kemampuan material untuk menahan tekanan terus menerus dari waktu ke waktu tanpa mengalami kegagalan. Kombinasi kekerasan permukaan dan distribusi tegangan tekan meminimalkan risiko kegagalan kelelahan, sehingga memperpanjang umur batang baja dalam aplikasi yang berat.
Baik dalam kondisi tumbukan maupun pembebanan terus menerus, batang baja nitridasi menunjukkan peningkatan ketahanan aus. Permukaan yang mengeras akibat proses nitridasi membuat baja tidak mudah mengalami degradasi permukaan akibat gesekan, erosi, atau keausan abrasif. Hal ini sangat penting dalam aplikasi seperti rolling mill, suku cadang otomotif, dan mesin berat di mana komponen baja mengalami tingkat keausan yang tinggi. Ketahanan aus ditingkatkan karena perlakuan nitridasi membentuk lapisan yang keras dan tahan lama yang tahan terhadap kehilangan material bahkan dalam kondisi pembebanan tinggi.
Dalam aplikasi yang melibatkan pembebanan berkepanjangan pada suhu tinggi, nitridasi dapat membantu meningkatkan ketahanan mulur batang baja. Nitridasi meningkatkan kekerasan permukaan, yang membantu material menahan deformasi di bawah tekanan jangka panjang pada suhu tinggi. Meskipun nitridasi terutama mempengaruhi lapisan permukaan, hal ini masih dapat memberikan efek menguntungkan pada kinerja keseluruhan batang baja yang digunakan di lingkungan bersuhu tinggi di mana deformasi mulur menjadi perhatian.
Meskipun nitridasi meningkatkan kinerja dalam berbagai kondisi beban, respons baja terhadap perubahan suhu selama pembebanan juga penting. Lapisan nitridasi meningkatkan kemampuan batang baja untuk menahan suhu tinggi tanpa degradasi yang signifikan. Namun, pada suhu yang sangat tinggi, nitrida dapat mengalami perubahan struktur mikro yang dapat mempengaruhi kekuatan dan kekerasan material. Batang baja yang diberi nitridasi pada kedalaman yang tinggi dapat mempertahankan kinerja yang lebih baik pada suhu tinggi dibandingkan dengan batang baja yang tidak diberi perlakuan atau diberi nitridasi ringan.
