Nitreren verbetert de oppervlaktehardheid van stalen staven, waardoor ze beter bestand zijn tegen plastische vervorming onder impactbelastingen. De geharde genitreerde laag, die doorgaans bestaat uit nitriden zoals ijzernitriden, biedt een verhoogde weerstand tegen oppervlakteslijtage en vermoeidheid. Deze verbeterde hardheid zorgt ervoor dat de stalen staven bestand zijn tegen hoge impactkrachten, waardoor de kans op barsten, putjes of afbrokkelen van het oppervlak kleiner wordt. Als het nitreerproces echter niet diep genoeg is, kan het kernmateriaal nog steeds gevoelig zijn voor bezwijken onder extreme schokbelastingen, vooral als er niet voldoende rekening wordt gehouden met de bulkeigenschappen van de stalen staaf (zoals taaiheid en ductiliteit).
Nitreren verbetert aanzienlijk de weerstand tegen vermoeiing van stalen staven onder continue of cyclische spanning. Het proces creëert een drukrestspanningslaag op het oppervlak, die helpt weerstand te bieden aan het ontstaan en de voortplanting van scheuren onder herhaalde belasting. Dit is met name gunstig voor toepassingen waarbij stalen staven worden blootgesteld aan constante spanning of trillingen, zoals in assen, tandwielen en veren. Hoe dieper de genitreerde laag, hoe beter het materiaal in staat is om in de loop van de tijd continue spanning te weerstaan zonder dat er sprake is van falen. De combinatie van oppervlaktehardheid en drukspanningsverdeling minimaliseert het risico op vermoeidheidsfalen, waardoor de levensduur van de stalen staaf bij veeleisende toepassingen wordt verlengd.
Onder zowel impact- als continue belastingsomstandigheden, nitrerende stalen staven tonen een verbeterde slijtvastheid aan. Het geharde oppervlak dat door het nitreren wordt gecreëerd, maakt het staal minder gevoelig voor oppervlaktedegradatie door wrijving, erosie of schurende slijtage. Dit is vooral belangrijk in toepassingen zoals walserijen, auto-onderdelen en zware machines waar stalen componenten hoge slijtage ervaren. De slijtvastheid wordt vergroot doordat de nitreerbehandeling een harde, duurzame laag vormt die zelfs onder hoge belastingsomstandigheden bestand is tegen materiaalverlies.
Bij toepassingen met langdurige belasting bij hoge temperaturen kan nitreren de kruipweerstand van stalen staven helpen verbeteren. Nitreren verhoogt de oppervlaktehardheid, waardoor het materiaal bestand is tegen vervorming onder langdurige belasting bij hoge temperaturen. Hoewel nitreren voornamelijk de oppervlaktelaag aantast, kan het nog steeds gunstige effecten hebben op de algehele prestaties van stalen staven die worden gebruikt in omgevingen met hoge temperaturen waar kruipvervorming een probleem is.
Hoewel nitreren de prestaties onder verschillende belastingsomstandigheden verbetert, is de reactie van het staal op temperatuurveranderingen tijdens belasting ook belangrijk. De genitreerde laag vergroot het vermogen van de stalen staaf om hoge temperaturen te weerstaan zonder significante degradatie. Bij zeer hoge temperaturen kunnen de nitriden echter veranderingen in de microstructuur ondergaan die de sterkte en hardheid van het materiaal kunnen beïnvloeden. Stalen staven die tot grote diepte zijn genitreerd, kunnen bij hogere temperaturen betere prestaties behouden dan onbehandelde of licht genitreerde staven.
