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*，工件接上陰*，兩*間通以數(shù)百伏之直流電壓，此時爐內之N2氣體則發(fā)生光輝放電成正離子，向工作表面移動，在瞬間陰*電壓急劇下降，使正離子以高速沖向陰*表面，將動能轉變?yōu)闅饽埽沟霉ぜ砻鏈囟鹊靡陨仙?，因氮離子的沖擊后將工件表面打出Fe.C.O.等元素飛濺出來與氮離子結合成FeN，由此氮化鐵逐漸被吸附在工件上而產生氮化作用，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(tǒng)稱離子氮化處理，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(jié)得之，純離子氮化時，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以內，此化合物層強韌而非多孔質層，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。　　離子氮化處理的度可從350℃開始，由于考慮到材質及其相關機械性質的選用處理時間可由數(shù)分鐘以致于長時間的處理，本法與過去利用熱分解方化學反應而氮化的處理法不同，本法系利用高離子能之故，過去認為難處理的不銹鋼、鈦、鈷等材料也能簡單的施以表面硬化處理。