在欲达到相同渗层深度的情况下，普通软氮化需要9 h，稀土软氮化只需6 h，稀土可以提高软氮化渗速30%~ 35%，显示出优异的催渗作用;稀土提高了渗速，增加了成弥散分布的氮碳化合物的数量，加之稀土的固溶强化作用，可使渗层的硬度显著提高。稀土的催渗作用可以归纳为3个方面:
1)稀土能使钢表面的氧化铁还原,从而活化钢表面。
2)稀土元素具有特殊的4f电子壳层结构,且电负性较小,因而具有很高的化学活性,对氢有极强的亲和力,对氮的亲和力则较弱,可促进氮氢键和碳氢键的断裂而生成活性氮、碳原子。
3)稀土元素的原子半径约是铁原子半径的1.5倍,由于稀土元素与非金属之间的极化作用,导致其原子半径变为与铁原子半径相似,这使稀土元素的渗入变为可能。渗入钢表面的稀土元素将优先占据晶界位置和晶内缺陷处,使钢表层产生畸变区,降低体系的能量,加快氮、碳原子的扩散。
多元共渗是2种或2种以上的元素在同一道工序中渗入金属或合金表面,目的是为了获得比单元渗更好的综合性能。软氮化由于析出的碳化物为氮原子的渗入提供了"异质形核"的条件,有利于氮原子的吸附,因此加快了氮化速度。多元共渗在材料表面形成多种化合物,能起到弥散强化的作用,有些元素能够使晶格发生畸变,提供更多的扩散通道,加快渗氮速度,使材料表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性得到较大的提高。
