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不銹鋼外表層是以氧化鉻為主體的鈍化膜，這層膜阻礙氮的滲入，通常需要進(jìn)行噴砂，酸洗并在滲氮爐內(nèi)加入氯化銨才能進(jìn)行氣體氮化。離子滲氮是在殘留氧極少的真空容器中進(jìn)行的。采用高純的滲氮?dú)夥?，就可以防止不銹鋼表面產(chǎn)生新的氧化膜。通過(guò)輝光放電濺射效應(yīng)和氫離子的還原作用，即可除去原有的鈍化膜。所以無(wú)需再經(jīng)過(guò)專門的預(yù)處理就可以進(jìn)行離子滲氮，從而顯著地簡(jiǎn)化工序和節(jié)約預(yù)先處理費(fèi)用。

利用離子熱處理技術(shù)在低溫下可以對(duì)奧氏體不銹鋼的表面進(jìn)行硬化處理，使其表面形成一層氮或碳的過(guò)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(diǎn)的組織結(jié)構(gòu)被稱為S相。經(jīng)過(guò)硬化處理的奧氏體不銹鋼的表面硬度高達(dá)900HV以上，其耐蝕性能甚至優(yōu)于原奧氏體不銹鋼的耐蝕性能。

不銹鋼表面硬化處理的關(guān)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(jìn)基體內(nèi)；若處理溫度偏高，滲入的氮或碳就會(huì)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(yán)格控制在±5℃范圍內(nèi)，這在一般的離子熱處理設(shè)備內(nèi)是難以實(shí)現(xiàn)的。