Cette méthode consiste à placer une pièce dans un four de nitruration, à évacuer le four à {{0}}~10-3 Torr (mmHg) à l'avance, puis à introduire du gaz N2 ou N2 + H2 gaz mélangé, ajustez le four à 1 ~ 10 Torr, connectez le corps du four à l'anode, connectez la pièce à la cathode et faites passer une tension continue de plusieurs centaines de volts entre les deux électrodes. À ce moment-là, le gaz N2 dans le four produira une décharge brillante pour former des ions positifs, qui se déplaceront vers la surface de travail. En un instant, la tension cathodique chute brusquement, provoquant la précipitation des ions positifs vers la surface cathodique à grande vitesse, convertissant l'énergie cinétique en énergie gazeuse, de sorte que la température de surface de la pièce puisse être augmentée. En raison de l'impact des ions azote, Fe.CO et d'autres éléments sur la surface de la pièce sont projetés et combinés avec des ions azote pour former FeN, de sorte que le nitrure de fer soit progressivement adsorbé sur la pièce pour produire une nitruration. La nitruration ionique utilise essentiellement de l'azote, mais si des hydrocarbures gazeux sont ajoutés, une nitruration douce des ions peut être effectuée, mais elle est généralement appelée nitruration ionique. La concentration d'azote sur la surface de la pièce peut modifier le rapport de pression partielle du gaz mélangé (N2 + H2) qui est ajusté. Lors de la nitruration ionique pure, la structure r' (Fe4N) monophasée sur la surface de travail contient 5,7-6,1 % en poids de N et l'épaisseur est inférieure à 10 μm. Cette couche composée est solide et résistante mais non poreuse et ne tombe pas facilement. Étant donné que le nitrure de fer est constamment adsorbé par la pièce et diffusé à l'intérieur, la structure de la surface vers l'intérieur change dans l'ordre FeN → Fe2N → Fe3N → Fe4N. Le ε monophasé (Fe3N) contient 5,7-11,0 % en poids de N, et le ξ monophasé (Fe2N) contient 11,0-11,35 % en poids de N. Nitruration ionique en premier génère la phase r, puis ajoute un système de gaz d'hydrocarbures pour le transformer en une couche composée et une couche de diffusion de la phase ε. L'augmentation de la couche de diffusion est très utile à l'augmentation de la résistance à la fatigue. La résistance à la corrosion est meilleure en phase ε.
