奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性

奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、优良的韧性和可加工性能，在许多领域获得广泛应用，但耐摩擦磨损性能较差、抗疲劳性能低，严重影响了不锈钢零部件的使用寿命。
试验证明，不锈钢高温渗氮后淬火，即在 1050～1150℃的真空炉中使氮溶解在不锈钢工件的表层，然后快速冷却下来，使氮化物来不及析出，从而可在工件表面形成含氮固溶强化的奥氏体渗氮层。高氮表面处理后，不仅提高了奥氏体不锈钢表面的强度、硬度和耐磨性，且心部仍保持固溶处理的组织和性能。因为这种渗氮层的晶格参数与γ相不同，被称之为“S 相”。在S 相中，氮原子固溶于奥氏体晶格内部，且抑制氮化铬在晶界处析出，因此在不降低奥氏体不锈钢耐蚀性能的前提下，显著提高了奥氏体不锈钢的表面硬度。由此发展起来的不锈钢表面 S 相改性技术成为不锈钢表面处理技术发展的重要里程碑。实验证明，将含碳气体代替氮气引入离子处理的气氛中，也能获得一层类似于渗氮层的 S 相硬化层。但是，传统的渗氮、渗碳技术虽然提高了不锈钢零件表面硬度、耐磨性和疲劳强度，但由于渗氮、渗碳温度高，形成了氮化物和碳化物的沉淀相，牺牲了不锈钢的耐蚀性。同时，由于不锈钢表面形成一层致密的氧化膜，阻碍了氮、碳原子的渗入扩散。这些因素严重地制约了不锈钢渗氮、渗氮表面处理技术的发展和推广应用。