这类模具一般形状比较复杂，工作时所承受的应力和冲击载荷则很低。则中、低碳钢或合金钢制造的模具经过短时渗氮处理之后，表面形成致密的化合物层，其耐磨性和抗擦伤能力足以满足使用要求。而且化合物层有较高的耐腐蚀性，有利于提高塑料模的使用寿命。渗氮温度一般为560～570℃，对热处理畸变要求很严格的模具，可适当降低渗氮温度。渗氮时间决定于所要求的化合物层深度，大致在2～5h之间选择。化合物层＞12μm，表面易出现疏松。对于短时渗氮后直接使用的模具，化合物层宜控制在8～12μm范围。短时渗氮后经过抛光再使用的模具，化合物层可适当厚一些，但不宜超过20μm。抛光时将表面疏松层抛掉，保留＜12μm的致密化合物。

短时渗氮提高了模具的表面耐磨性，在基体材料选择时就可以着重考虑模具的加工性和经济性。例如中碳钢正火处理或低碳合金钢退火处理适合于切削加工。用冷挤压模腔的方法制造模具则可采用经过球化退火的低碳钢或纯铁制造，然后进行短时渗氮。

在历史上气体氮碳共渗和各种盐浴渗氮曾大量应用于模具热处理，但是这两种方法都会产生氰根，污染环境。随后的研究表明，短时渗氮的效果不亚于盐浴渗氮和气体氮碳共渗。因此，盐浴渗氮和气体氮碳共渗不应继续应用，可将其提高模具性能的经验移植于无毒的短时渗氮。