離子氮化又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進(jìn)行的。輝光放電是當(dāng)氣體越過電暈放電區(qū)后，若減小外電路電阻，或提高全電路電壓，繼續(xù)增加放電功率，放電電流將不斷上升。同時(shí)輝光逐漸擴(kuò)展到兩電子之間的整個(gè)放電空間，發(fā)光也越來越明亮。當(dāng)電子能f提高，也就是增強(qiáng)電場的操作參數(shù)，則能使電暈放電過渡到輝光放電。

　　離子滲氮向工件表面滲入的氮原子，不是像一般氣體那樣由氨氣分解而產(chǎn)生的，而是被電場加速的粒子碰撞含氮?dú)怏w分子和原子而形成的離子在工件表面吸附、富集而形成的活性很高的氮原子。

　　離子滲氮時(shí)，工件放在爐內(nèi)的陰電子盤上，接上電源抽真空，當(dāng)爐內(nèi)壓力降到6Pa左右時(shí)，充入氨氣，使?fàn)t內(nèi)壓保持在1.3×102—1.3×103Pa范圍內(nèi)。由于爐內(nèi)壓力低，隨后又經(jīng)過加熱作用，進(jìn)入爐內(nèi)的氨氣將發(fā)生分解：2NH3=N2+3H2爐內(nèi)反應(yīng)所得到的氣體的體積分?jǐn)?shù)為的低壓環(huán)境。

　　在以含氮?dú)怏w的低真空爐體內(nèi)的條件下，氣源通常采用純氨，也可采用分解氨。把金屬工件作為陰電子爐體為陽電子，在陰電子(工件)與陽電子(爐體)之間加上高壓(300～900V)直流電源后，稀薄氣體被電離并產(chǎn)生輝光放電，形成氮、氫陽離子，在陰陽電子之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強(qiáng)電場作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱工件表面至所需溫度。氮、氫等正離子在電場的加速下轟擊零件表面，產(chǎn)生很大熱量以加熱零件，同時(shí)使部分鐵原子濺射出來與氮結(jié)合生成FeN由于離子的轟擊，工件表面產(chǎn)生原子濺射，因而得到凈化，同時(shí)由于吸附和擴(kuò)散作用，繼而分解出活性氮原子向工件內(nèi)部擴(kuò)散而形成氮化層。其在工件表面形成滲氮層，主要有能量轉(zhuǎn)換、陰電子濺射、凝附等具體過程的發(fā)生。