Ионно-лучевое азотирование позволяет упрочнять детали из конструкционных и инструментальных сталей для достижения заданных физико-механических свойств, работающие в условиях трения, изгибающих и ударных нагрузках.
Ионно-лучевое азотирование позволяет создавать на поверхности сталей и сплавов модифицированный слой толщиной до 200 мкм, что позволяет повысить твердость поверхности в 1,5-5 раз, износостойкость в 2-10 раз, ударную вязкость инструментальных сталей на 40-50 Дж/см2, циклическую долговечность на 30%.
Упрочнение поверхности происходит за счет синергетических эффектов ионной имплантации и диффузии.

Процесс дает возможность упрочнять конструкционные и инструментальные стали при температурах обработки 400 – 600 °С, при этом потребляемая мощность установки составляет 3 – 5 кВт, длительность обработки – от 2 до 5 часов в зависимости от количества и габаритов деталей, расход газа, азота, не превышает 2 л/ч.

1. Пат. 443 BY, МПК7 С23С 14/48. Устройство для сильноточного низкоэнергетического ионного азотирования / Белый А.В., Лях А.А., Ших С.К.; заявитель и патентообладатель ГНУ «Физико-технический институт НАН Беларуси». – № U 20010128; Заявл. 30.05.2001; Опубл. 02.10.2001 // Афiцыйны бюлетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь.– 2001.
2. Пат. 1071 BY, МПК7 С23С 14/48. Устройство для сильноточной низкоэнергетической ионно-лучевой обработки / Белый А.В., Лях А.А., Лях А.А., Ших С.К.; заявитель и патентообладатель ГНУ «Физико-технический институт НАН Беларуси». – № U 20030078; Заявл. 26.02.2003; Опубл. 02.07.2003 // Афiцыйны бюлетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь.– 2003.
3. Пат. 8740 BY, МПК7 С23С 14/48. Способ ионно-лучевой обработки металлических изделий / Белый А.В., Лях А.А., Ших С.К., Таран И.И., Кукареко В.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ «Физико-технический институт НАН Беларуси». – № А 20040111; Заявл. 19.02.2004; Опубл. 08.09.2006 // Афiцыйны бюлетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь.– 2006.