離子轟擊爐是把氣體輝光放電的試驗(yàn)裝置變?yōu)楣I(yè)生產(chǎn)所需的設(shè)備，離子滲氮就是其中的一例。它是利用輝光放電形成等離子體在金屬表面進(jìn)行滲氮處理。

離子轟擊處理過程大致分為以下幾部分:

(1)利用輔助加熱源的熱輻射加熱工件，使工件上的油脂及其他揮發(fā)性物質(zhì)汽化后被真空泵排出爐外，這一步只針對帶輔助加熱雙熱源離子氮化爐。

(2)離子清潔。借助離子轟擊，將工件表面上的油脂及臟污物質(zhì)轟擊出工件表面，使工件表面清潔。

(3)活化表面。利用滲劑中分解的氫或凈氫，在直流電場中電離成正離子，并轟擊工件表面奪取工件表面氧化膜中的氧，從而達(dá)到活化金屬表面。

(4)離子或分子離子在活化的金屬表面凝聚，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，即吸收電子變成活性原子或分子離子吸收電子降價(jià)析出活性原子滲入金屬基體。由于離子或分子離子轟擊能量較大， 使?jié)B入活性原子進(jìn)入4~ 5層原子厚度內(nèi)。

(5)離子轟擊能量非常大，有人對離子轟擊陰極能量做過實(shí)驗(yàn)， 電壓在800 V時(shí)離子能量相當(dāng)于520e 氣體氮化時(shí)鐵表面氮原子能量的3000倍。這樣大能量的離子沖擊工件表面， 不僅引起陰極濺射， 而且使表面形成深度約0.05 mm的位錯(cuò)層。這一薄層位錯(cuò)的形成，給氮擴(kuò)散提供通道，從而加速了擴(kuò)散。

青島豐東離子滲氮爐采用立式爐體，保溫式爐體，爐膽采用馬弗結(jié)構(gòu)，頂部配有攪拌風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)充氮對流加熱。加熱器布置在爐膽外部，分區(qū)加熱。每個(gè)區(qū)配有獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)，溫度分區(qū)調(diào)節(jié)。爐內(nèi)雙熱電偶，實(shí)時(shí)多點(diǎn)監(jiān)控。爐內(nèi)壓力雙閉環(huán)自動控制，模擬量比例調(diào)節(jié)，壓力無波動。配備多路氣體，流量采用質(zhì)量流量計(jì)精確控制。電源采用20KHz高頻脈沖電源，配備專業(yè)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及專家模擬軟件，滲氮過程自動控制，實(shí)現(xiàn)無人值守。