提出了低压含氮气体低能电子束产生等离子体，对金属和合金进行无氢氮化方法。等离子渗氮提高了钢、钛和钛合金等结构材料的硬度、耐磨性、疲劳强度和耐腐蚀性。利用电子束产生的等离子体，可以消除离子渗氮的那些缺点，如表面强烈离子蚀刻，导致表面粗糙度增加和更高摩擦系数；影响表面离子层，导致异形产品氮化不均匀。该方法确保低温氮化不锈钢和钛合金。利用等离子体阴极和单栅加速系统电子源，建立高含量活性氮粒子等离子体。该方法可以独立控制电子束电流密度（10-200mA/cm2）、初始电子能量（50-500 eV）、气体介质成分和压力（0.1-5 Pa），产品加热方法（电子束、等离子体离子和组合方法）。该方法允许在低（0-100 V）电位或浮动电位下氮化产品，可减少氮化时间或降低加工温度。研发装置中产品氮化表面总面积为2 x103 cm2。