氮化钛铁是一种重要的合金材料添加剂，主要成分为钛(Ti)、氮(N)和铁(Fe)的复合化合物。这种材料因其独特的物理化学性质，被广泛应用于钢铁冶金领域特别是微合金化处理工艺中。其典型化学成分范围包括钛含量30-50%、氮含量10-20%，其余为铁及微量杂质元素。
在工业生产中，氮化钛铁主要通过钛铁矿还原氮化或金属钛直接氮化工艺制备。需要特别注意的是，不同生产工艺会直接影响产品的结晶形态和氮化程度，进而影响其在钢铁冶炼中的溶解特性。较为理想的产品应具有均匀的TiN相分布（立方晶系a=0.424nm）和稳定的氮含量。
作为炼钢添加剂，氮化钛铁主要发挥多重作用机制。其中最关键的是其高温稳定性，在钢液温度下(1550-1650℃)仍能保持固相颗粒形态，这些微细颗粒能有效钉扎奥氏体晶界，抑制晶粒长大。实验数据显示，添加0.02-0.05%的钛时，钢材的晶粒度可提升1-2个等级(ASTM标准)。
除了晶粒细化作用，氮化钛铁还能与钢中的硫形成高熔点的TiS化合物(熔点>1800℃)，这种特性对于改善钢材的横向韧性和热塑性尤为重要。在管线钢、造船板等高端钢材生产中，这种硫化物形态控制技术往往能显著提升产品的低温冲击韧性(-60℃冲击功可达200J以上)。
随着钢铁工业对材料性能要求的不断提高，氮化钛铁的应用正向着更精密的方向发展。现代冶金技术已能精确控制TiN颗粒的尺寸分布(50-200nm范围)，这些纳米级析出相可以同时起到沉淀强化和晶界强化的双重作用。值得注意的是，在使用过程中必须严格控制钛氮比(Ti/N≈3.4)，避免形成粗大的TiC析出而损害钢材的焊接性能。
