Предложена компьютерная модель, позволяющая прогнозировать распределение температурного поля и глубину диффузионного слоя при ионном азотировании в плазме тлеющего разряда повышенной плотности для деталей любой конфигурации и размеров. Проведено зондовое исследование плазмы тлеющего разряда повышенной плотности и получены распределения плотностей заряженных частиц. Исследовано влияние плазмы повышенной плотности при ионном азотировании на распределение температурного поля детали зубчатое колесо. Изучено влияние плазмы повышенной плотности при ионном азотировании на глубину упрочненного слоя для образца из стали 38ХМЮА