三通球阀球体氮化前的预处理包括调质处理和消应力处理。为了保证三通球阀球体具有良好的机械性能，获得氮化层所必须的回火索氏体组织。在氮化前一定要进行调质处理。调质质量的好坏对最终氮化层质量有很大的影响。如38CrMoAl氮化钢调质，由于该材料中有含铝铁素体，稳定性高，加热时不易溶入奥氏体内。调质温度太低或保温时间不足，铁素体未能溶入奥氏体中，调质后仍存在大块铁素体，由于氮在铁素体中扩散速度较大，因此在氮化时该处有较高的氮浓度，易形成针状氮化物，使氮化层脆性增大，造成剥落。相反调质温度过高，奥氏体晶粒粗大，氮化时氮化物优先沿晶界伸展，在氮化层中会出现波纹状或网状组织，也会使氮化层脆性增大。如果调质温度过高加之冷速过慢，得到的不是马氏体组织，而是较粗大的上贝氏体组织，上贝氏体中粗大铁素体，同样使氮化层质量降低，另外必须切除调质后的脱碳层，由于38CrMoAl材料中含有钼和铝，在加热中脱碳倾向严重，因此要留有足够加工余量，从保证多次加热后引起的脱碳层全部去掉，否则残存的脱碳层在氮化时将使氮化层脆性增大，质量下降。

对于形状复杂、变形要求小的三通球阀球体，在最终机加工后必须进行一至二次的消应力处理，消除机加工过程中的应力，否则在氮化时球体变形会增大。消应力温度一般要高于氮化温度，在560 ~600℃之间。