離子滲氮化合物層常碰到的氮化物相有兩種：γ，-Fe4N相和ε-Fe2-3N相，離子氮碳共滲(俗稱軟氮化)還可能出現Fe3C相。γ，單相具有最小的脆性，但耐磨性較差，ε單相脆性也較小，并有較好的耐磨性和抗磨合性能。合金結構鋼離子滲氮時一般均得到雙相（γ，+ε或ε+γ，）組織，脆性較單相大些，耐磨性較好；離子氮碳共滲得到ε+Fe3C(少量)組織，脆性并不增加，而有最好的耐磨性。 影響化合物層中ε和γ，相含量的因素：影響離子滲氮化合物層結構的因素很多，有滲氮氣氛的影響，鋼材成分和組織方面的影響，還有滲氮溫度、時間、氣壓等工藝方面的影響因素。 （一）滲氮氣氛的影響 隨著氣氛含氮量增加，化合物層中ε相含量增多，白亮層也隨之增厚。如40Cr鋼用氨氣滲氮時，ε相含量相當多，改用分解氨后則大大減少。 如氣氛中加進丙烷（C3H8）后，化合物層中ε含量迅速增多，基本由ε單相組成。含碳量再增多則化合物層中開始出現Fe3C ，含碳量繼續增多，則Fe3C增多，ε減少直到完全消失。 （二）鋼材成分和組織的影響 （三）滲氮保溫時間的影響 （四）滲氮溫度的影響 （五）氣壓的影響 來源：青島豐東熱處理
離子滲氮氣氛中氮和碳的含量是影響化合物層相結構的重要因素。
離子滲氮需要嚴格控制氣氛中含碳量，使之能得到ε單相或ε+少量Fe3C的雙相組織。這樣的組織其硬度和耐磨性均比單純離子氮化有較大進步。如45鋼在含80%N2的氮氫氣氛中570℃滲氮3小時，表面硬度只有575-603HV0.5，加進丙烷氣后，當含碳量達到臨界值（不出現Fe3C的最大含碳量）時，ε相化合物層的硬度達730-781 HV0.5。
隨著鋼中含碳量及合金元素增加，氮化層中ε相也隨之增多。
基體組織硬度較高者，滲氮層表面硬度也較高，而且化合物層較厚，其中ε相也較多。
一般來說，調質組織滲氮化合物層中的ε相含量比正火組織少。
40Cr鋼化合物層厚度在滲氮初期增長較快，保溫2-4小時后變化不大。而38CrMoAl鋼化合物層厚度則隨時間延長而增厚，保溫24小時后，這種趨勢仍然保持著。
一般合金結構鋼在用分解氨滲氮時，隨保溫時間延長，ε相減少，γ，相增多，長時間保溫后，化合物層基本由γ，相組成。+
40Cr鋼滲氮時，從500℃升到達560℃，化合物層中ε和γ，均增加，當升到580-600℃時，ε相忽然減少，γ，相數目猛增，當溫度升到620℃，γ，相數目急劇減少，升到650℃以上則化合物層分解。
離子滲氮化合物層的厚度在某一最佳氣壓下出現最大值，氮化物ε相的含量和氣壓也有類似的關系。如40Cr鋼在530℃滲氮，氣壓為400Pa時，化合物層中ε相含量最多，而在570℃滲氮，這一氣壓值為530Pa。
離子滲氮層的組織控制影響因素
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