奧氏體不銹鋼通過表面處理能夠在其表面形成一層致密的鈍化膜（Cr2O3)，具有良好的耐蝕性，廣泛應用于醫(yī)療、食品、化工等工業(yè)領域。然而，奧氏體不銹鋼的硬度以及耐磨性較差，限制了其在一些工程領域的應用。

　　工程上常用氮碳共滲、QPQ、滲金屬及離子滲氮等表面改性方法來提高奧氏體不銹鋼表面硬度和耐磨性，其中離子滲氮具有滲層均勻、工藝簡單、重復性好以及滲氮溫度較低、無污染等優(yōu)點而得到表面工程領域的廣泛應用。

　　研究表明，離子滲氮可顯著提高不銹鋼表面硬度及耐磨性。然而實際應用中，傳統(tǒng)離子滲氮存在明顯不足：工藝周期長，為獲得滿足性能要求的滲層厚度通常需要幾十小時的處理時間，由此使離子滲氮能源消耗大，工藝成本高，設備利用率低。同時，奧氏體不銹鋼在通常溫度下（500℃以上）進行離子滲氮還存在因Cr的滲氮物析出而導致的耐蝕性下降等問題。為此，必須采用450℃以下低溫離子滲氮以確保耐蝕性，而低溫離子滲氮存在的滲速低、工藝周期長問題尤顯突出。

　　因此，研究在不降低奧氏體不銹鋼耐蝕性基礎上，具有較高效率的低溫離子滲氮表面改性技術具有重要的科學研究和工程應用價值。研究人員首次探索研究低氣壓對304奧氏體不銹鋼低溫離子滲氮組織與性能的影響，發(fā)現低壓能有效加速304奧氏體不銹鋼低溫離子滲氮滲速，采用SEM分析了改性奧氏體不銹鋼截面顯微組織，研究了低溫低壓離子滲氮后304奧氏體不銹鋼的硬度和耐磨性。

　　實驗材料為304奧氏體不銹鋼，其化學成分（質量分數，%）為：0.06C，18.8Cr，8.3Ni，0.40Si，0.037P，0.003S，0.21Mo，0.31Cu，其余Fe。在LD-8CL直流等離子體滲氮爐中進行離子滲氮，氮氣與氫氣比例為24∶76，滲氮溫度400℃，時間8h，預設定壓力值分別為80、100、120和160Pa，進行低壓離子滲氮。為分析比較低壓對離子滲氮的影響效果，同時采用較高氣壓400Pa進行離子滲氮。試驗結果表明：

　?。?）400℃、8h對304奧氏體不銹鋼進行低氣壓離子滲氮，滲層厚度隨氣壓降低而增加，氣壓為100Pa時，滲層厚度達到最大值51.7μm。當氣壓降低到80Pa時，滲層厚度略微降低。

　?。?）低溫離子滲氮處理后，304奧氏體不銹鋼表面硬度大幅度提高，在氣壓為100Pa時，硬度達到極大值1100HV0.01。

　?。?）低溫離子滲氮處理后，304奧氏體不銹鋼耐磨性得到極大改善，與未經處理的304奧氏體不銹鋼試樣相比，其耐磨性提高了7倍左右，其中氣壓為80Pa和100Pa時耐磨性相對較佳。

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