奧氏體不銹鋼具有優良的耐蝕性能,被廣泛地應用于化工機械、制藥機械和食品機械中。但是由于奧氏體不銹鋼的硬度低,耐磨性差,所以用奧氏體不銹鋼制造一些需要耐磨的機械零部件,其表面性能就難以滿足使用要求,大大地降低了這些機械零部件的使用壽命。人們一直都在尋求如何能在不降低奧氏體不銹鋼耐蝕性能的前提下,提高其表面的耐磨性能。其中奧氏體不銹鋼離子熱處理的工藝和設備簡單,是一種十分有發展前途的奧氏體不銹鋼表面硬化處理新技術。

  利用離子熱處理技術在低溫下(滲氮<450℃,滲碳<550℃)可以對奧氏體不銹鋼的表面進行硬化處理,使其表面形成一層氮或碳的過飽和固溶體,并且要沒有鉻的氮化物或碳化物析出,具有這種特點的組織結構被稱為S相。經過硬化處理的奧氏體不銹鋼的表面硬度高達900HV以上,其耐蝕性能甚至優于原奧氏體不銹鋼的耐蝕性能。

  奧氏體不銹鋼表面硬化處理的關鍵是如何控制好被處理工件的溫度。若溫度偏低則滲速慢,甚至氮或碳原子滲入不進基體內;若處理溫度偏高,滲入的氮或碳就會形成鉻的氮化物或碳化物,使不銹鋼表面自由鉻的濃度降低,不銹鋼的耐蝕性能下降。因此,奧氏體不銹鋼表面硬化處理的溫度必須嚴格控制在±5℃范圍內,這在一般的離子熱處理設備內是難以實現的。