奧氏體不銹鋼板的性能特點是耐腐蝕性能較高、韌性與加工性能比較優(yōu)異，被廣泛使用在很多領(lǐng)域，不過奧氏體不銹鋼材料的耐磨損、耐疲勞性能較差，這很大程度上影響著該材料制成的產(chǎn)品的應(yīng)用壽命。

不銹鋼板S相滲層工藝

實踐證明，奧氏體不銹鋼板在高溫滲氮后淬火，也就是在1050-1150℃的真空爐中將氮溶解到不銹鋼工件的表層，隨后再迅速冷卻，并讓氮化物來不及析出，這樣能夠在不銹鋼件的表面生成含氮固溶強(qiáng)化的奧氏體滲氮層。

在高氮表面處理后，不但增強(qiáng)奧氏體不銹鋼板的表面強(qiáng)度、硬度與耐磨性，還能保持固溶處理后金相組織與性能。由于此類滲氮層的晶格參數(shù)和γ相不一樣，所以被叫做“S相”。在S相中，氮原子固溶進(jìn)奧氏體晶格內(nèi)部，還會抑制氮化鉻在晶界處的析出，所以在不減弱奧氏體不銹鋼板的耐腐蝕能力的前提下，明顯增強(qiáng)奧氏體不銹鋼板的表面硬度。

以此發(fā)展起來的不銹鋼表面S相改性技術(shù)對于不銹鋼表面處理技術(shù)發(fā)展有關(guān)非常重要的意義。實驗表明，把含碳?xì)怏w代替氮氣引進(jìn)離子處理的氣氛中，也可以取得一層類似于滲氮層的S相硬化層。

傳統(tǒng)的滲氮、滲碳技術(shù)盡管會增強(qiáng)不銹鋼零件的表面硬度、耐磨性與疲勞強(qiáng)度，不過因為滲氮、滲碳加工的溫度非常高，產(chǎn)生了氮化物與碳化物的沉淀相，從而解決了該不銹鋼材料的耐腐蝕性能。另外，因為不銹鋼板的表面產(chǎn)生一層薄且致密的氧化膜，防止氮、碳原子滲入擴(kuò)散至不銹鋼基體中。上述這些因素極大的限制了不銹鋼材料的滲氮、滲氮表面處理技術(shù)的推廣與使用。

和傳統(tǒng)滲氮及滲碳技術(shù)不一樣的是，S相滲層技術(shù)屬于一類低溫滲氮滲碳的技術(shù)。比如低溫離子滲氮技術(shù)，把滲氮溫度減小到450℃之下，滲入的氮會生成固溶奧氏體，從而明顯增強(qiáng)奧氏體不銹鋼材料的硬度，并且還會抑制滲氮過程中析出鉻的氮化物，確保不銹鋼材料的耐腐蝕能力。

低溫離子滲氮技術(shù)，能夠取得幾十微米的單相含氮膨脹奧氏體組織。低溫離子滲碳還擁有滲層均勻、韌性優(yōu)秀、承載能力高、硬度梯度平緩、滲碳效率大等優(yōu)勢。此外經(jīng)過對不銹鋼表面做氟化處理后，可以去除不銹鋼板表面的氧化膜，并形成氟化膜，此類氟化膜增強(qiáng)了活性氮的吸附與擴(kuò)散滲入，能夠?qū)⒉讳P鋼的滲氮溫度減小至300℃。

滲氮奧氏體不銹鋼能夠提供一個比較強(qiáng)的亞表層來支撐滑動時生成的氧化膜，能比未滲氮試樣承受更大負(fù)荷。滲氮鋼的磨損是氧化磨損機(jī)制，而未滲氮鋼的磨損則是粘著與塑性變形機(jī)制。

奧氏體不銹鋼板經(jīng)過低溫滲氮與滲碳，可以得到含氮、碳固溶飽和的擴(kuò)散層，也就是S相滲層，不但能夠增強(qiáng)不銹鋼材料的表面硬度，還能夠增強(qiáng)不銹鋼材料的抗腐蝕性能。