为了优化高温环境下金属零件的氮化处理工艺，从而提高其耐热性能，可以从以下几个方面入手：

1. 氮化温度的控制：氮化处理的温度通常在500°C600°C之间，但针对高温环境下的应用，可以选择更高的氮化温度（如600°C700°C）以促进氮原子的渗透深度，形成更厚的氮化层。这样可以提高零件表面的硬度和耐热性。但是，过高的温度可能会导致基体材料性能的下降，因此需要精确控制。

2. 氮化时间的延长：适当的增加氮化时间可以使得氮原子有足够的时间渗透到金属的内部，形成稳定而均匀的氮化层。这对于提高零件的耐久性和抗高温氧化性非常关键。延长氮化时间的同时，还需注意防止氮化层过厚导致的脆性增加。

3. 气体成分的调整：传统氮化过程中通常使用氨气作为氮源，可以通过向氨气中加入少量的氢气或者惰性气体（如氩气）来改善氮化效果。氢气可以提高氮化层的均匀性和硬度，而惰性气体则有助于提高氮化过程的稳定性和安全性。

4. 预处理和后处理的优化：对金属零件进行前处理，如表面清洁、磨光等，可以提高氮化处理的效果。后处理方面，采用适当的热处理方法（如低温回火）可以进一步提高氮化层的综合性能。

5. 使用新型合金材料：对于极端高温的应用场景，可以考虑使用含有高比例铬、铝等元素的合金材料。这些元素能够与氮形成稳定的化合物层，有效提高金属零件的耐高温氧化能力和抗蠕变性能。

综上所述，通过综合运用上述方法，可以显著提高金属零件在高温环境下的耐热性能，从而满足更广泛的应用需求。