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采用氮氢混合气作为渗氮气源,在低电压下对AISI 304奥氏体不锈钢进行等离子体源渗氮处理,获得良好的渗氮效果。利用光学显微镜、电子探针显微分析仪、X射线衍射仪、表面轮廓仪、显微维氏硬度计、电化学工作站等设备,系统分析等离子体源渗氮AISI304奥氏体不锈钢的成分、结构及组织性能,研究了渗氮气体氮氢比、渗氮气压以及试样偏压和距屏高度对渗氮层金相组织、氮浓度-深度分布、相结构、表面粗糙度、显微硬度-深度分布、抗孔蚀行为的影响,定性总结出上述工艺条件对渗氮层组织性能影响的一般规律。气压300 Pa,悬浮电位,距屏100 mm,渗氮6 h,氮氢比3：1-1：5条件下,所得渗氮层均由相组成,氮氢比1：3条件下渗氮效果最好,渗氮层厚度9.8μm,氮峰值浓度16.5wt,表面粗糙度0.124μm,表面显微硬度10.4 GPa。氮氢比大于1：3时,渗氮效果会随氮气分压的增加而变差；氮氢比小于1：3时,渗氮效果随氢气分压的增加而变差。氮氢比1：3,悬浮电位,距屏100 mm,渗氮6 h,气压220-500 Pa条件下,所得渗氮层均由γN相组成,气压300 Pa时渗氮效果最好。气压300 Pa,氮氢比1：3,距屏100 mm,渗氮6 h条件下,试样上施加0～-400 V负偏压,所得渗氮层均由γN相组成,负偏压-200 V时渗氮效果最好,渗氮层厚度10.9 μm,表面显微硬度11.3 GPa。试样施加负偏压后,试样表面得到了清洗和活化,所得渗氮层厚度增加,硬度提高,抗蚀性能改善。气压300 Pa,氮氢比1：3,-200 V负偏压,渗氮6 h条件下,距屏高度50-250 1mm,所得渗氮层均由γN相组成,距屏100 mm处试样渗氮效果最好,试样距屏50mm时,渗氮层较厚但疏松,显微硬度低,抗蚀性能差。