程 茹， 田 勇， 宋超伟， 王昊杰

(1. 东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室， 辽宁 沈阳 110819；2. 沈阳工业大学 机械工程学院， 辽宁 沈阳 110870)

奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、耐热性和加工性能，被广泛应用于航空航天、医疗卫生、机械化工等领域。但因奥氏体不锈钢表面硬度低、耐磨性较差，严重缩小了其应用范围。目前奥氏体不锈钢的表面强化技术主要以渗碳[1-4]、渗氮[5-8]和氮碳共渗[9-11]为主。在渗碳或氮过程的开始阶段，奥氏体不锈钢表面与炉内气氛碳或氮势相差较大，导致活性碳或氮原子首先吸附到金属表面，然后向心部扩散并固溶到奥氏体晶格间隙中，形成过饱和固溶体，即膨胀奥氏体(γc)，产生固溶强化，显著提高奥氏体不锈钢的表面硬度。

不同于其他低合金碳钢，奥氏体不锈钢表面存在一层致密的富铬氧化膜，阻碍了外界介质和奥氏体不锈钢表面的接触。因此奥氏体不锈钢在常规渗碳处理前必须采用合适的预处理，以去除材料表面的钝化膜。真空低压渗碳处理采用高温处理技术破坏奥氏体不锈钢表面的钝化膜，渗速明显提高，工艺周期显著减小。根据不同的预期渗层深度，其工艺周期相对于常规可控气氛渗碳处理可以缩短20%～50%[12]。本研究采用真空低压渗碳技术对304和316L奥氏体不锈钢进行表面改性，探究该工艺对奥氏体不锈钢表面渗碳层的显微组织以及力学性能的影响。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为304和316L奥氏体不锈钢，其主要化学成分见表1，试样尺寸为10 mm×10 mm×5 mm，表面用砂纸磨至光亮且无明显划痕，并放入超声波清洗仪中清洗干净后吹干待用。……