長期運行于高溫、高速工況下的軸承，需要滿足高可靠性要求。因此，這類軸承所用材料的清潔度遠好于普通軸承鋼。這種潔凈鋼材能抵抗起源于內部非金屬夾雜物擴展導致的剝落，可獲得更長的壽命。

不幸的是，軸承并不總是使用潔凈的油進行潤滑，在污染潤滑條件下軸承運行工況可能非?？量?。在這種苛刻的工況下，內部剝落發生之前，污染物就會在軸承滾道上造成凹陷，而凹陷會為剝落提供擴展點。在這樣苛刻的情形下，軸承壽命低于內部剝落擴展模式的壽命，而且會受污物數量以及污物尺寸和硬度等各種因素的影響。

當軸承由于外部污物而失效，故障的發生總是很突然的、不可預料的。由于飛行過程中的發動機故障會造成緊急迫降，這種失效模式對于航空發動機軸承的安全尤其危險。因此，基于經濟因素，需要污染潤滑下的長壽命軸承并延長軸承更換周期。

使軸承能有效抵抗潤滑油中外部污物造成失效的技術多種多樣，包括改進熱處理技術。其中一個例子就是表面硬化工藝，其可在軸承滾道表面形成硬化層。等離子氮化，也被稱為離子氮化，屬于低溫氮化處理的一種。因此，相對于高合金鋼氣體氮化的困難而言，等離子氮化由于濺射效應變得相對容易。

NTN采用M50或M50NiL合金鋼制造用于高溫、高速工況的軸承，等離子氮化工藝合適用于此類高合金鋼。M50或M50NiL合金鋼的化學成分見下表：

等離子氮化工藝的試驗結果表明：

當鋼材中的碳、氮含量之和（質量分數）超過1.7%，易產生晶間沉淀析出物，對軸承零件的質量造成不利影響；

在抑制晶間沉淀析出物生成的情況下，僅進行氮化處理不能獲得足夠的氮化層厚度，還需要增加擴散處理；

即使當擴散溫度低于回火溫度，延長擴散時間也會導致基體鋼材硬度的降低；因此，工件擴散退火過程應在既能獲得足夠的氮化層厚度，又不導致基體鋼材硬度降低的相關工況下進行；

等離子氮化及擴散處理可提高鋼材的剝落損傷抗力；

經過適當的等離子氮化及擴散處理后，M50和M50NiL試樣的外表面及表層硬度均得到了提高。對比未經等離子氮化及擴散處理的M50和M50NiL試樣，等離子氮化試樣顯著提高了損傷抗力，滾動面有壓痕的試樣也展示出更長的壽命。