模具钢氮化是一种常见的表面处理方法，通过在模具钢表面引入氮元素，可以显著提高模具钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。氮化后，模具钢的元素组成会发生一定的变化，主要包括以下几个方面的原因。
首先，氮化过程中，氮原子会与模具钢中的铁原子发生化学反应，形成一种新的化合物——氮化铁。氮化铁具有较高的硬度和耐磨性，可以显著提高模具钢的表面硬度和耐磨性能。此外，氮化铁还具有较高的耐腐蚀性，可以有效防止模具钢表面的氧化和腐蚀。
其次，氮化过程中，氮原子会与模具钢中的碳原子发生化学反应，形成一种新的化合物——氮化碳。氮化碳具有较高的硬度和耐磨性，可以进一步提高模具钢的表面硬度和耐磨性能。此外，氮化碳还具有较高的化学稳定性，可以有效防止模具钢表面的氧化和腐蚀。
此外，氮化过程中，氮原子还会与模具钢中的其他元素发生化学反应，形成一系列新的化合物。这些新的化合物可以在模具钢表面形成一层致密的氮化物层，有效提高模具钢的表面硬度和耐磨性能。同时，这些新的化合物还可以填充模具钢表面的微孔和缺陷，提高模具钢的密封性和耐腐蚀性能。
最后，氮化过程中，氮原子还可以改变模具钢的晶体结构。模具钢经过氮化后，晶体结构会发生变化，晶粒尺寸会变小，晶界会变得更加致密。这种晶体结构的变化可以提高模具钢的强度和硬度，同时还可以提高模具钢的耐磨性和耐腐蚀性能。
综上所述，模具钢氮化后元素变化的原因主要包括氮原子与铁原子、碳原子以及其他元素的化学反应，形成新的化合物；氮原子改变模具钢的晶体结构，使其具有更好的力学性能和耐腐蚀性能。这些变化使得模具钢的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性能得到显著提高，从而提高模具钢的使用寿命和性能。