工件经过离子渗硫处理之后，其表面可以形成多孔、松软的由FeS、FeS2组成的非常薄的一层硫化物层。硫化物层可以降低摩擦系数，减少一般摩擦件的磨损，提高抗咬合性，延长工件的使用寿命，渗硫层还能提高像柴油机缸套那样摩擦件的润滑效果，节约燃油、增大功率输出。硫化铁层的持久润滑效果更能改善高速摩擦、磨损件的工作条件，减小升温，其良好的抗咬合性也有利于消除冷冲模具的粘着现象，延长服役期限，即使经过表面强化的工件，再复合以低温离子渗硫，也可进一步提高使用性。

离子渗硫通常是在160-300℃的低温下进行的。常用的离子渗硫温度为180-200℃，供硫剂可采用二硫化碳，也可采用硫化氢气体。其中采用硫化氢气体作为渗硫源时，一般以H2S—Ar—H2作为渗硫气氛，高纯度（99.999%）的Ar和H2（比例为1:1）作为载体气，H2S的用量为总气体量的3%。，混合气的流量约为80～120L/h（对LDMC-75炉型而言）。保温时间依据不同渗层的要求，可选用十几分钟至二小时，所得到的渗层深度从几微米至几十微米，渗层组织是以FeS为主的化合物层，无明显的扩散层。