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本论文以三种不同组织状态的304不锈钢为基体材料进行等离子体渗氮：(1)单相γ-奥氏体(固溶处理)；(2)γ-奥氏体+沿轧向分布2-5%α-铁素体(热轧板)； (3)y-奥氏体+沿轧向分布2-5%α-铁素体+50%α’-马氏体(热轧板拉伸变形)。论文对比讨论了这三种原始组织离子渗氮后获得的渗层组织结构和形貌。论文利用OPM、SEM、XRD、TEM及EDS等分析测试手段研究不同处理温度下(400℃、450℃、500℃、550℃)渗层组织结构、相分布等,并探讨基体相组成、相分布以及冷塑性变形处理对渗氮行为的影响,重点讨论拉伸形变处理对渗层组织结构的影响。论文主要研究结果如下：1.三种不同基体组织的低温(400℃)渗氮层主要由过饱和氮固溶体组成。其中固溶态基体的渗氮层组织主要为过饱和氮的奥氏体组成(γN)；而热轧态和热轧+拉伸变形态的渗层组织主要为过饱和氮的奥氏体(γN)及过饱和氮的铁素体(αN)组成。渗层的硬度约为基体材料的6倍,与基体相比渗层均表现出更好的腐蚀抗力。2.三种基体组织状态的低温渗氮层主相(丫N)的晶格膨胀程度无明显差别,即冷塑性变形诱发的组织变化(晶体缺陷的增加、形变马氏体存在)不足以影响低温渗层中的氮含量以及渗层应力状态。3.三种基体组织状态的高温(450℃-550℃)渗氮层外表层物相组成为γ’-Fe4N、CrN和αN,其中CrN和Fe4N仅分布于最表层10 um的范围内。高温渗氮层亚表层中存有晶格膨胀程度较低的膨胀奥氏体(γN)。4.三种基体组织在同种氮化条件下所形成的渗氮层厚度在不同温度下明显不同,拉伸变形态样品渗层最厚、轧制态样品次之,固溶态样品最薄。这是由于基体中晶体缺陷的增加以及形变马氏体的产生有利于氮原子的扩散。5.在拉伸变形态样品的400℃渗层中,N原子以Cr-N偏聚集团的形式存在于γ N、αN固溶体里,Cr-N原子偏聚集团呈长程无序,短程有序的特征。6.拉伸变形态样品的450℃渗氮层组织主要由γ+CrN、α+CrN片层相间的类珠光体组成,这种组织来源于过饱和固溶体γN及αN发生分解的组织：γN→γ +CrN及αN→α+CrN。7.拉伸变形态样品的500℃渗氮层组织主要由α+CrN片层相间的类珠光体组成,来源于过饱和固溶体γN及αN发生分解的组织：γN→α+CrN及αN→α+CrN。