本文采用AISI 304和AISI 316L奧氏體不銹鋼進(jìn)行氣體滲氮，在試樣表面獲得了氮化表面改性層。利用光學(xué)顯微鏡、電子探針微分析儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)、形貌和物相進(jìn)行了分析。采用顯微硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和三維形貌儀對(duì)氮化層的顯微硬度、摩擦系數(shù)、磨損量和磨損形貌進(jìn)行了表征。利用電化學(xué)工作站和鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱研究了滲氮層的耐蝕性，如動(dòng)電位極化曲線和交流阻抗。結(jié)果表明：（1）氣體滲氮5h后，AISI304和AISI316L奧氏體不銹鋼的表面硬度比未滲氮試樣高2～5倍。430℃試樣的氮含量較低，約為4%，此時(shí)氮化層為9μ，氮溶解在奧氏體晶格中，為膨脹奧氏體相，表面硬度約為1000hv0.05。當(dāng)滲氮溫度為530℃時(shí)，形成fe4n相和cr2n相，滲氮層深度在80μM左右。隨著滲氮溫度的升高，氮的存在形態(tài)由fe4n和Cr2N相轉(zhuǎn)變?yōu)閒e2n和CrN相，氮含量增加。1050℃試樣的最大滲氮層深度為200μM，但最小表面硬度約為520hv0.05
；（2）AISI304和AISI316L奧氏體不銹鋼焊管滲氮試樣的耐磨性顯著提高，磨損量減少。非滲氮試樣的磨痕深而寬，表面有大量不均勻的片狀沉積物。磨損機(jī)理為較嚴(yán)重的粘著磨損，伴有塑性變形；滲氮后，磨痕表面平整，溝槽淺而窄，磨損機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)檩p微的磨粒磨損
（3）奧氏體不銹鋼焊管具有良好的耐蝕性。在430℃滲氮后，AISI304奧氏體不銹鋼的耐蝕性略低于基體。1050℃滲氮試樣的自腐蝕電流密度為5.26μA·cm-2，腐蝕電位為-0.09v，更接近正值，交流阻抗譜擬合后的最大電阻值為2.01×104Ω鹽霧試驗(yàn)后，在430℃和1050℃下，氮化和未經(jīng)處理的試樣表面均無腐蝕產(chǎn)物，在此溫度下氮化提高了材料的耐蝕性。AISI316L奧氏體不銹鋼比AISI304奧氏體不銹鋼具有更好的耐蝕性。與原始樣品相比，滲氮后，N和Cr結(jié)合形成CrN，導(dǎo)致材料表面鉻含量低，不同程度地破壞了耐蝕性，降低了腐蝕電流密度，擬合交流阻抗譜后電阻值降低。