奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)通過表(biao)面處(chu)理能(neng)夠在其表(biao)面形成一層致密的(de)鈍(dun)化(hua)膜（Cr2O3)，具有良好的(de)耐蝕(shi)性(xing)，廣泛應(ying)(ying)用(yong)(yong)于醫療、食(shi)品、化(hua)工(gong)等(deng)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)。然(ran)而，奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)硬度以及耐磨性(xing)較差，限制(zhi)了其在一些工(gong)程領(ling)域(yu)的(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)。

　　工(gong)(gong)程上常(chang)用(yong)氮碳共滲(shen)(shen)、QPQ、滲(shen)(shen)金屬及(ji)離子滲(shen)(shen)氮等(deng)表面(mian)改性方法(fa)來提高奧氏(shi)體(ti)不銹鋼表面(mian)硬度(du)和耐磨(mo)性，其中離子滲(shen)(shen)氮具有滲(shen)(shen)層均勻、工(gong)(gong)藝簡單、重復性好以及(ji)滲(shen)(shen)氮溫度(du)較(jiao)低(di)、無污(wu)染等(deng)優點而得到表面(mian)工(gong)(gong)程領(ling)域的廣泛應(ying)用(yong)。

　　研究(jiu)表(biao)(biao)明，離(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)(dan)可顯著提高不銹鋼表(biao)(biao)面硬(ying)度(du)(du)及耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)。然而實際應用(yong)中，傳統(tong)離(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)(dan)存在(zai)明顯不足(zu)：工藝(yi)周(zhou)期(qi)(qi)長，為獲得滿足(zu)性(xing)(xing)(xing)能要求的(de)(de)(de)滲(shen)層厚度(du)(du)通常(chang)需要幾十小時(shi)的(de)(de)(de)處理時(shi)間，由此(ci)使離(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)(dan)能源消(xiao)耗大，工藝(yi)成(cheng)本高，設備利用(yong)率低(di)。同時(shi)，奧氏(shi)體不銹鋼在(zai)通常(chang)溫(wen)度(du)(du)下（500℃以上）進行離(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)(dan)還(huan)存在(zai)因Cr的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)物析(xi)出而導致的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)下降等問題。為此(ci)，必須采(cai)用(yong)450℃以下低(di)溫(wen)離(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)(dan)以確保耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)，而低(di)溫(wen)離(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)(dan)存在(zai)的(de)(de)(de)滲(shen)速低(di)、工藝(yi)周(zhou)期(qi)(qi)長問題尤(you)顯突(tu)出。

　　因此，研(yan)究(jiu)在不(bu)降低(di)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐蝕性(xing)(xing)基礎上，具有較高效(xiao)率的(de)低(di)溫(wen)離(li)(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)表面(mian)(mian)改性(xing)(xing)技(ji)術(shu)具有重要的(de)科學(xue)研(yan)究(jiu)和(he)工程(cheng)應用(yong)價值。研(yan)究(jiu)人員首次探索(suo)研(yan)究(jiu)低(di)氣(qi)壓(ya)(ya)對304奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)低(di)溫(wen)離(li)(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)組織與性(xing)(xing)能的(de)影(ying)響(xiang)，發現低(di)壓(ya)(ya)能有效(xiao)加速(su)304奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)低(di)溫(wen)離(li)(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)滲(shen)速(su)，采(cai)用(yong)SEM分析(xi)了改性(xing)(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)截(jie)面(mian)(mian)顯微(wei)組織，研(yan)究(jiu)了低(di)溫(wen)低(di)壓(ya)(ya)離(li)(li)子(zi)滲(shen)氮(dan)后304奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)硬度(du)和(he)耐磨性(xing)(xing)。

　　實驗材(cai)料為(wei)(wei)(wei)304奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼，其(qi)化學成分（質量分數，%）為(wei)(wei)(wei)：0.06C，18.8Cr，8.3Ni，0.40Si，0.037P，0.003S，0.21Mo，0.31Cu，其(qi)余Fe。在LD-8CL直(zhi)流等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)滲氮爐中進行離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)滲氮，氮氣(qi)與氫氣(qi)比(bi)例為(wei)(wei)(wei)24∶76，滲氮溫度(du)400℃，時間(jian)8h，預設定壓力值(zhi)分別為(wei)(wei)(wei)80、100、120和160Pa，進行低(di)壓離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)滲氮。為(wei)(wei)(wei)分析比(bi)較低(di)壓對離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)滲氮的影響(xiang)效果，同時采用較高氣(qi)壓400Pa進行離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)滲氮。試驗結果表(biao)明：

　　（1）400℃、8h對304奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)進行低(di)氣(qi)(qi)壓離子(zi)滲氮，滲層厚度(du)隨氣(qi)(qi)壓降(jiang)(jiang)低(di)而增加，氣(qi)(qi)壓為(wei)100Pa時，滲層厚度(du)達到最(zui)大值51.7μm。當氣(qi)(qi)壓降(jiang)(jiang)低(di)到80Pa時，滲層厚度(du)略微降(jiang)(jiang)低(di)。

　　（2）低溫離(li)子滲氮處理后，304奧氏體不銹鋼表面硬(ying)度大幅度提高，在氣(qi)壓為100Pa時(shi)，硬(ying)度達到(dao)極(ji)大值1100HV0.01。

　　（3）低溫離子滲氮(dan)處理后，304奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)耐磨(mo)性得到極大改(gai)善，與未經處理的(de)304奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)試樣相比，其(qi)耐磨(mo)性提高了7倍左(zuo)右，其(qi)中氣(qi)壓(ya)為80Pa和100Pa時耐磨(mo)性相對(dui)較(jiao)佳。

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