为了缩短工艺周期和提高渗层的质量，在化学热处理中，可对工艺渐度和渗剂的供给量采用分段控制的方法，不仅可以提高渗入速度，而且节省能源。常用的分段控制法有两段或三段式气体氮化。

第一段温度较低，氨分解率也较低，使工件表面形成弥散度很高的氮化物，保证具有高的表面硬度，第二段提高温度，因而氨分解率也提高了，使氮的扩散速度加快，从而缩短氮化时间，提高生产效率；第三段的温度又降至相当于第一段的温度或稍高一点，分解率可同第一段或使其比第一段的还高一些，这样即可以继续渗入，同时进行扩散片，减少表面的氮浓度，降低渗层的脆性。

       分段控制的方法，实际上不仅改变变化学热处理的温度制度，还包括在化学热处理过程中控制和改变渗剂的滴入量，调整渗入速度和质量。工件入炉后的第一阶段是排气和强渗，渗剂滴量大，活性碳原子产生多，工件表面在短时间内可获得很高的碳浓度和很陡的浓度梯度，造成利于扩散的局面；第一阶段是渗碳期，渗剂滴量减少，使表面高的碳浓度迅速向内部扩散，分解、吸收和扩散三个过程充分协调，不使工件表面产生炭黑，从而使渗碳过程得到加速，缩短渗碳时间，同时又能保证获和较宽的过渡层和碳浓度变化平缓的优质渗层。

在碳氮共渗及其它一此化学热处理中，均可采用分段控制的工艺方法，借以提高渗人速度，改进渗层的质量。