此一方法為將一工件放置于氮化爐內，預先將爐內抽成真空達10-2～10-3 Torr(㎜Hg)后導入N2氣體或N2 + H2之混合氣體，調整爐內達1～10 Torr，將爐體接上陽(yáng)*，工件接上陰*，兩*間通以數百伏之直流電壓，此時(shí)爐內之N2氣體則發(fā)生光輝放電成正離子，向工作表面移動(dòng)，在瞬間陰*電壓急劇下降，使正離子以高速沖向陰*表面，將動(dòng)能轉變?yōu)闅饽?，使得工件表面溫度得以上升，因氮離子的沖擊后將工件表面打出Fe.C.O.等元素飛濺出來(lái)與氮離子結合成FeN，由此氮化鐵逐漸被吸附在工件上而產(chǎn)生氮化作用，離子氮化在基本上是采用氮氣，但若添加碳化氫系氣體則可作離子軟氮化處理，但一般統稱(chēng)離子氮化處理，工件表面氮氣濃度可改變爐內充填的混合氣體(N2 + H2)的分壓比調節得之，純離子氮化時(shí)，在工作表面得單相的r′(Fe4N)組織含N量在5.7～6.1%wt，厚層在10μm以?xún)?，此化合物層強韌而非多孔質(zhì)層，不易脫落，由于氮化鐵不斷的被工件吸附并擴散至內部，由表面至內部的組織即為FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N順序變化，單相ε(Fe3N)含N量在5.7～11.0%wt，單相ξ(Fe2N)含N量在11.0～11.35%wt，離子氮化首先生成r相再添加碳化氫氣系時(shí)使其變成ε相之化合物層與擴散層，由于擴散層的增加對疲勞強度的增加有很多助。而蝕性以ε相好?！　‰x子氮化處理的度可從350℃開(kāi)始，由于考慮到材質(zhì)及其相關(guān)機械性質(zhì)的選用處理時(shí)間可由數分鐘以致于長(cháng)時(shí)間的處理，本法與過(guò)去利用熱分解方化學(xué)反應而氮化的處理法不同，本法系利用高離子能之故，過(guò)去認為難處理的不銹鋼、鈦、鈷等材料也能簡(jiǎn)單的施以表面硬化處理。

　　液體軟氮化主要不同是在氮化層里之有Fe3Nε相，Fe4Nr相存在而不含Fe2Nξ相氮化物，ξ相化合物硬脆在氮化處理上是不良于韌性的氮化物，液體軟氮化的方法是將被處理工件，先除銹，脫脂，預熱后再置于氮化坩堝內，坩堝內是以TF – 1為主鹽劑，被加溫到560～600℃處理數分至數小時(shí)，依工件所受外力負荷大小，而決定氮化層深度，在處理中，在坩堝底部通入一支空氣管以一定量之空氣氮化鹽劑分解為CN或CNO，滲透擴散至工作表面，使工件表面外層化合物8～9%wt的N及少量的C及擴散層，氮原子擴散入α – Fe基地中使鋼件更具耐疲勞性，氮化期間由于CNO之分解消耗，所以不斷要在6～8小時(shí)處理中化驗鹽劑成份，以便調整空氣量或加入新的鹽劑?！　∫后w軟氮化處理用的材料為鐵金屬，氮化后的表面硬度以含有 Al，Cr，Mo，Ti元素者硬度較高，而其含金量愈多而氮化深度愈淺，如炭素鋼Hv 350～650，不銹鋼Hv 1000～1200，氮化鋼Hv 800～1100?！　∫后w軟氮化適用于耐磨及耐疲勞等汽車(chē)零件，縫衣機、照相機等如氣缸套處理，氣門(mén)閥處理、活塞筒處理及不易變形的模具處。采用液體軟氮化的國家，西歐各國、美國、蘇俄、日本。

　　氣體氮化系于1923年由德國AF ry 所發(fā)表，將工件置于爐內，利NH3氣直接輸進(jìn)500～550℃的氮化爐內，保持20～100小時(shí)，使NH3氣分解為原子狀態(tài)的(N)氣與(H)氣而進(jìn)行滲氮處理，在使鋼的表面產(chǎn)生耐磨、耐腐蝕之化合物層為主要目的，其厚度約為0.02～0.02m/m，其性質(zhì)*硬Hv 1000～1200，又*脆，NH3之分解率視流量的大小與溫度的高低而有所改變，流量愈大則分解度愈低，流量愈小則分解率愈高，溫度愈高分解率愈高，溫度愈低分解率亦愈低，NH3氣在570℃時(shí)經(jīng)熱分解如下：　　NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2　　經(jīng)分解出來(lái)的N，隨而擴散進(jìn)入鋼的表面形成。相的Fe2 - 3N氣體滲氮，一般缺點(diǎn)為硬化層薄而氮化處理時(shí)間長(cháng)?！　怏w氮化因分解NH3進(jìn)行滲氮效率低，故一般均固定選用適用于氮化之鋼種，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否則氮化幾無(wú)法進(jìn)行，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以強韌化處理又稱(chēng)調質(zhì)因Al，Cr，Mo等皆為提高變 態(tài)點(diǎn)溫度之元素，故淬火溫度高，回火溫度亦較普通之構造用合金鋼高，此乃在氮化溫度長(cháng)時(shí)間加熱之間，發(fā)生回火脆性，故預先施以調質(zhì)強韌化處理。NH3氣體氮化，因為時(shí)間長(cháng)表面粗糙，硬而較脆不易研磨，而且時(shí)間長(cháng)不經(jīng)濟，用于塑膠射出形機的送料管及螺旋桿的氮化。

　　熱處理主要是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱、保溫、冷卻，通過(guò)改變金屬材料表面或者內部組織結構來(lái)控制其性能的方法。這種熱處理可分為氮化處理等，那么大家對于氮化處理了解多少呢?　　這種氮化處理是向鋼的表面層滲入氮原子的過(guò)程，其目的就是為了提高表面硬度和耐磨性，以及提高疲勞強度和抗腐蝕性。它是利用氨氣在加熱時(shí)分解出活性氮原子，被鋼吸收后在其表面形成氮化層，同時(shí)向心部擴散。這種氮化通常是氮化爐來(lái)進(jìn)行，適用于各種高速傳動(dòng)齒輪、機床主軸(如鏜桿、磨床主軸)，高速柴油機曲軸、閥門(mén)等。氮化工件工藝路線(xiàn)：鍛造-退火-粗加工-調質(zhì)-精加工-除應力-粗磨-氮化-精磨或研磨，由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進(jìn)行調質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機械性能和氮化層質(zhì)量。

　　離子滲氮表面形成的滲氮層具有優(yōu)異的力學(xué)性能，如高硬度、高耐磨性、良好的韌性和疲勞強度等，并使離子滲氮零件的使用壽命成倍地提高。此外，離子滲氮節約能源，滲氮氣體消耗少，操作環(huán)境沒(méi)有污染。其缺點(diǎn)是設備昂貴，工藝成本高，不宜于大批量生產(chǎn)。離子滲碳是將工件裝入溫度在900℃以上的真空爐內，在碳氫化合物的減壓氣氛中加熱，同時(shí)在工件( 陰*)和陽(yáng)*之間施加高壓直流電，產(chǎn)生輝光放電現象，使活化的碳被離子化，在工件附近加速并轟擊工件表面進(jìn)行滲碳的工藝。 離子滲碳從加熱、滲碳到淬火處理，都在同一裝置內進(jìn)行。這種裝置是具有輝光放電機構的加熱滲碳室和油淬火室的雙室型熱處理爐。離子滲碳后工件的硬度、疲勞強度、耐磨性等力學(xué)性能比采用傳統滲碳方法所得力學(xué)性能都高，而且滲碳速度快，特別是對狹小縫隙和小孔能進(jìn)行均勻的滲碳，滲碳層表面碳含量和滲層深度容易控制，工件不易氧化，表面潔凈，耗電量低，沒(méi)有污染。根據同樣的原理，離子轟擊熱處理還可以進(jìn)行離子碳氮共滲、離子硫氮共滲、離子滲金屬等，所以在國內外具有很大的發(fā)展前途。

　　操作比氣體滲氮復雜，需要控制的廠(chǎng)藝參數多，測量溫度和控制溫度均勻比較難;裝爐有嚴格要求，裝爐不妥或形狀不同、大小不同的零件混裝爐容易出現滲層不均勻等疵病，造成廢品或返修;設備費剛貴，有時(shí)需要配置輔助陽(yáng)*等。

　　離子滲氮是在低真空含氮氣氛中，利用模具(陰*)和陽(yáng)*之間產(chǎn)生的輝光放電進(jìn)行滲氮的工藝，與氣體滲氮相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：　　1)工作環(huán)境好。由于離子氮化法不是依靠化學(xué)反應作用，而是利用離子化了的含氮氣體進(jìn)行氮化處理，所以工作環(huán)境十分清潔而無(wú)需防止公害的特別沒(méi)備。因而，離子氮化法也被稱(chēng)作“綠色”氮化法?！　?)滲入速度快。由于離子氮化法利用了離子化了的氣體的濺射作用，因而可顯著(zhù)地縮短處理時(shí)間(離子滲氮的時(shí)間僅為普通氣體滲氮時(shí)間的1/3~1/5)?！　?)能源消耗少。由于離子氮化法利用輝光放電直接對工件進(jìn)行加熱。也無(wú)需特別的加熱和保溫設備，且可以獲得均勻的溫度分布，與間接加熱方式棚比加熱效率可提高2倍以上，達到節能效果，可大大降低處理成本?！　?)零件變形小?！　?)滲氮組織易于控制。通過(guò)調節氮、氧及其他(如碳、氧、硫等)氣氛的比例，可自由地凋節化合物層的棚組成，從而獲得預期的機械性能?！　?)適應范圍廣泛?？捎糜诓讳P鋼模具的滲氮，利用離子的轟擊作用，可以?xún)葎?dòng)去除不銹鋼、耐熱鋼模具表面的鈍化膜，可直接進(jìn)行不銹鋼模具的滲氮?！　?)易于實(shí)現局部滲氮。

　　離子滲氮是在真空室內進(jìn)行的，工件接高壓直流電源的負*，真空鐘單接正*。將真空室的真空度抽到66.67Pa后，充人少量氮氣或氫氣、氮氣的混合氣體。當電壓調整到400~800V時(shí)，氮即電離分解成氮離子、氫離子和電子，并在工件表面產(chǎn)生輝光放電現象。正離子受電場(chǎng)作用加速轟擊工件表面，使工件升溫到滲氮溫度。氮離子在鋼件表面獲得電子，還原成氮原子而滲人鋼件表面并向內部擴散，形成滲氮層。