Das Oxidieren wird auch als Schwärzen von Stahl bezeichnet und häufig im Anschluss an das Nitrieren eingesetzt, um den Widerstand gegen Korrosion zu verbessern. Das Verfahren der Wärmebehandlung kann je nach Anwendung in Sauerstoff oder Wasser durchgeführt werden und basiert im Wesentlichen auf der Erhitzung eines nitrierten Werkstücks. Bei Temperaturen von bis zu 570 °C entsteht durch die vorher erzeugte Nitridschicht eine Oxidschicht mit einer Stärke von bis zu 3 µm. Diese Schicht dient im Wesentlichen dem Schutz des Werkstücks gegen das Korrodieren und verleiht dem Stahl seinen charakteristischen grau-schwarzen Farbton. In Kombination mit dem Nitrieren oder Nitrocarburieren ist die Oxidation gut geeignet, um mechanisch belastbare, dynamisch widerstandsfähige und korrosionsbeständige Bauteile zu fertigen. Die durch das Nitrieren erreichten Eigenschaften in Bezug auf mechanisch-dynamische Belastungen werden durch das Oxidieren nicht beeinträchtigt. Durch eine intelligente Wahl von Temperatur und Dauer der Behandlung lassen sich die Eigenschaften des Werkstücks präzise einstellen.