离子渗氮最重要的特点之一是可以通过控制渗N气氛的组成、气压、电参数、温度等因素来控制表面化合物层(俗称白亮层)的结构和扩散层组织,从而满足零件的服役条件和对性能的要求。
离子渗氮化合物层常遇到的氮化物相有两种:γ,-Fe4N相和ε-Fe2-3N相,离子氮碳共渗(俗称软氮化)还可能出现Fe3C相。γ,单相具有最小的脆性,但耐磨性较差,ε单相脆性也较小,并有较好的耐磨性和抗磨合性能。合金结构钢离子渗氮时一般均得到双相(γ,+ε或ε+γ,)组织,脆性较单相大些,耐磨性较好;离子氮碳共渗得到ε+Fe3C(少量)组织,脆性并不增加,而有最好的耐磨性。