Stickstoff wird in der Wärmebehandlung eingesetzt, um durch die inerte Atmosphäre zu verhindern, dass die Materialien bei hohen Temperaturen oxidieren.

Es gibt viele verschiedene Verfahren, Anwendungen und Ofentypen. Die meisten betreffen die Behandlung von Metallen, aber Verbundwerkstoffe wie Kohlenstofffasern werden unter Druck und Temperatur in einem Autoklaven gesetzt, um das Harz zu härten. Hier wird Stickstoff verwendet, Brände im Autoklaven zu verhindern, die durch brennbare Harzen und Dämpfe verursacht werden können.

Metalle werden durch Wärmeeinwirkung behandelt, um ihre molekulare oder kristalline Struktur zu verändern und sie härter oder weicher zu machen, oder um Komponenten zu Löten, je nach den Produktanforderungen.

Für Werkstoffe wie Edelstahl, Kupfer, Kohlenstoffstahl usw., bei denen eine glänzende Oberfläche erforderlich ist, wird normalerweise hochreiner Stickstoff mit typischerweise <10 ppm Sauerstoff vorgeschrieben. Manchmal reicht selbst hochreiner Stickstoff nicht aus, um die richtige reduzierende Atmosphäre im Ofen zu schaffen, und es werden andere Gase wie Wasserstoff benötigt, um die verbleibenden Sauerstoffmoleküle abzureagieren.