不銹鋼應用范圍十分廣泛。面對當前資源嚴重短缺的現狀,采用各種強化措施來改善已開發不銹鋼鋼種的性能,進一步發揮各種不銹鋼的優勢,拓展其應用范圍,是一項迫切而意義深遠的工作。表面改性處理是低成本而有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能的重要方法。
由于不銹鋼表面氧化膜的存在,使一般的氣體滲氮很難進行。雖然表面活化處理后的不銹鋼可以進行氣體滲氮處理,但是工序復雜,不易控制,所以人們逐漸采用了一些新的滲氮工藝技術。離子滲氮技術就是其中應用較廣的一種。常規離子滲氮是在 500~560℃溫度下的N2和H2或NH3混合氣氛中進行的。由于離子滲氮能直接去除不銹鋼表面的鈍化膜,并易于實現局部滲氮和較容易控制氮勢,在不銹鋼表面強化方面顯示出較大優越性。對一些馬氏體不銹鋼進行離子滲氮的結果表明,離子滲氮可有效地在不銹鋼表面形成一定厚度的滲氮層,而不需要進行去除氧化膜的預處理。滲氮后的不銹鋼硬度和耐磨性均有顯著提高。但是常規的離子滲氮容易在不銹鋼表面形成CrN而使基體出現貧鉻,進而降低不銹鋼的耐蝕性。所以,盡管經離子滲氮處理后不銹鋼的表面硬度、耐磨性和抗擦傷、抗膠合能力有大幅度提高,但若處理不當,容易發生表層剝落、硬化層(滲氮層) 厚度不均勻以及耐腐蝕性大幅下降等質量問題。