离子渗氮热处理前去应力工序对减小渗氮变形起着十分重要的作用，因为它能消除前面锻造、调质（或正火）及机加工造成的大部分应力。据相关资料介绍，一次500℃的回火热处理可将内应力值由60kg/mm
2降到5-10kg/mm
2，即可消除80%-95%的内应力。温度低于200℃以下的时效热处理，去应力效果不大，不提倡采用。一般应用略低于回火温度的高温时效处理。如果热处理后变形超差，校直后再次按原工艺时效以消除校直时造成的应力，直到变形量合格为止。细长件、薄壁件、复杂件和精密零件必须进行一次或多次去应力处理。
为减少除应力处理加热时零件表面造成的氧化，此道工序可在离子渗氮炉内进行。炉内可充以稀薄的空气进行辉光加热，其氧化程度比在一般空气炉中轻得多。如能充以氢气则更好。零件经去应力处理后可以获得最小的渗氮变形。
