離子滲氮是輝光離子滲氮的簡稱，方法是將待處理的模具零件放在真空容器中，充以一定壓力(66.6~1330Pa)的含氮氣體（如氮或氮、氫混合氣）然后以被處理模具作陰極，以真空容器的罩壁作陽極，在陰、陽極之間加上400~800V的直流電壓，陰陽極間便產生輝光放電，容器里的氣體被電離，在空間產生大量的電子與離子。在電場的作用下，正離子沖向陰極，以很高速度轟擊模具表面，將模具加熱。高能正離子沖入模具表面，獲得電子，變成氮原子被模具表面吸收，并向內擴散形成氮化層，離子氮化可提高模具耐磨性和疲勞強度。

離子滲氮是利用了輝光放電這一物理現象，并以此作為熱源加熱工件，由此特點使它具有以下優點：

1)加速了滲氮過程，僅相當于氣體滲氮周期的1/2~1/3。

2)離子滲氮的溫度可比氣體滲氮低，可在350~500℃下進行，工件變形比氣體滲氮小，所以，特別適應于處理精密、復雜零件。

3)由于滲氮時氣體稀薄，工藝過程可控，與氣體滲氮相比，滲層的韌性和疲勞強度明顯地提高。

4)離子滲氮中發生離子轟擊而產生的陰極濺射現象，可以清除表面的鈍化膜，不銹鋼和耐熱鋼表面不經處理可直接滲氮。

5)對材料的適應性強，適用于各種鋼種、鑄鐵和非鐵金屬。

6)局部防滲簡單易行，只要采取機械屏蔽即可。

7)經濟性好，熱利用率高，省電、省氨。

離子滲氮存在的問題：

1)工件溫度的均勻性與測溫的準確性尚待提高。

2)深層滲氮(>0.5mm)的生產周期與氣體滲氮接近。

工作表面滲氮后能顯著地提高模具的力學性能。氮雖然是一種作為保護性氣體的惰性氣體，但氮離子化后具有很大的活性，能夠參與表面處理，形成高硬度和抗腐蝕的氮化物，如TiN、Ti2N、Cr2N、VN等。但在離子氮化前必須進行去除加工應力的退火或回火處理，且不同的材料氮化效果也不同，對于必須氮化、不能氮化或兩者均可的部位要明確尺寸精度要求。

目前，離子滲氮已廣泛應用于熱鍛模、冷擠壓模、壓鑄模、塑料模等模具，很好地解決了硬度、韌性、熱疲勞性和耐磨性幾者之間的矛盾。