Ионное азотирование и цементация.
Для активизации процессов в газовой среде и на насыщаемой поверхности применяют ионное азотирование (азотирование
в плазме тлеющего разряда). При этом достигается значительное сокращение общего времени процесса (в 2-3 раза) и повышение качества азотированной зоны.
Процесс ионного азотирования ведут в стальном контейнере, который является анодом. Катодом служат азотируемые детали. Через контейнер при низком давлении пропускается азотсодержащая газовая среда (аммиак, азот и др.).
Вначале азотируемая поверхность очищается катодным распылением в разреженном азотсодержащем газе или водороде. При напряжении около 1000 В и давлении 13,33-26,66 Па (1-2 мм рт. ст.) ионы газа бомбардируют и очищают поверхность катода (деталей). Поверхность при этом нагревается до температуры не более 200 °С. Затем устанавливается рабочий режим в диапазоне основных параметров: напряжение 300-800 В, давление 
Па (1-10 мм рт. ст.), удельная мощность 
Поверхность детали нагревается до требуемой температуры 
в результате бомбардировки положительными ионами газа. Ионы азота поглощаются поверхностью катода (детали), а затем идет диффузия вглубь. Параллельно с этим протекает процесс катодного распыления поверхности, что позволяет проводить азотирование трудноазотируемых сплавов, самопроизвольно покрывающихся защитной оксидной пленкой, которая препятствует проникновению азота при обычном азотировании. Ионное азотирование инструментов из быстрорежущей стали повышает стойкость в 2-5 раз в зависимости от условий резания.
Наряду с ионным азотированием начинают применять ионную цементацию деталей. В отличие от ионного азотирования при ионной цементации требуется более высокая температура нагрева поверхности (900-1050 °С), что достигается либо увеличением удельной мощности, либо применением дополнительного внешнего нагрева цементуемых деталей. Исходной газовой средой являются углеводороды, которые разбавляются аргоном или азотом для предотвращения выделений сажи на насыщаемой поверхности. Сажа препятствует науглероживанию.
При ионной цементации, как и при ионном азотировании, наблюдается ускорение диффузионного насыщения, особенно в начальной стадии, и сокращение общей длительности технологического процесса по сравнению с традиционными способами цементации и азотирования.
