离子渗氮是辉光离子渗氮的简称，方法是将待处理的模具零件放在真空容器中，充以一定压力(66.6~1330Pa)的含氮气体（如氮或氮、氢混合气）然后以被处理模具作阴极，以真空容器的罩壁作阳极，在阴、阳极之间加上400~800V的直流电压，阴阳极间便产生辉光放电，容器里的气体被电离，在空间产生大量的电子与离子。在电场的作用下，正离子冲向阴极，以很高速度轰击模具表面，将模具加热。高能正离子冲入模具表面，获得电子，变成氮原子被模具表面吸收，并向内扩散形成氮化层，离子氮化可提高模具耐磨性和疲劳强度。

离子渗氮是利用了辉光放电这一物理现象，并以此作为热源加热工件，由此特点使它具有以下优点：

1)加速了渗氮过程，仅相当于气体渗氮周期的1/2~1/3。

2)离子渗氮的温度可比气体渗氮低，可在350~500℃下进行，工件变形比气体渗氮小，所以，特别适应于处理精密、复杂零件。

3)由于渗氮时气体稀薄，工艺过程可控，与气体渗氮相比，渗层的韧性和疲劳强度明显地提高。

4)离子渗氮中发生离子轰击而产生的阴极溅射现象，可以清除表面的钝化膜，不锈钢和耐热钢表面不经处理可直接渗氮。

5)对材料的适应性强，适用于各种钢种、铸铁和非铁金属。

6)局部防渗简单易行，只要采取机械屏蔽即可。

7)经济性好，热利用率高，省电、省氨。

离子渗氮存在的问题：

1)工件温度的均匀性与测温的准确性尚待提高。

2)深层渗氮(>0.5mm)的生产周期与气体渗氮接近。

工作表面渗氮后能显著地提高模具的力学性能。氮虽然是一种作为保护性气体的惰性气体，但氮离子化后具有很大的活性，能够参与表面处理，形成高硬度和抗腐蚀的氮化物，如TiN、Ti2N、Cr2N、VN等。但在离子氮化前必须进行去除加工应力的退火或回火处理，且不同的材料氮化效果也不同，对于必须氮化、不能氮化或两者均可的部位要明确尺寸精度要求。

目前，离子渗氮已广泛应用于热锻模、冷挤压模、压铸模、塑料模等模具，很好地解决了硬度、韧性、热疲劳性和耐磨性几者之间的矛盾。