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化的奧氏體滲氮層。

在高氮表面處理后，不但增強奧氏體不銹鋼板的表面強度、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)盡管會增強不銹鋼零件的表面硬度、耐磨性與疲勞強度，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，此類氟化膜增強了活性氮的吸附與擴散滲入，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制，而未滲氮鋼的磨損則是粘著與塑性變形機制。

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