运用等离子体基低能氮离子注入技术对AISI304奥氏体不锈钢进行表面渗氮处理。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析改性层的表面形貌和相结构；利用电子探针（EPMA）和俄歇电子能谱仪（AES）分析改性层横截面氮原子的浓度-深度分布；利用显微硬度计测量改性前后AISI304不锈钢的表面显微硬度；应用阳极极化曲线、电化学交流阻抗谱（EIS）和Mott-Schottky曲线测量技术综合分析改性前后AISI304不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐点蚀性能。研究结果表明：AISI304奥氏体不锈钢经等离子体基低能氮离子注入后，表面形成单一的γN相改性层；改性层的厚度约为13μm，最高氮原子浓度为32at％，硬度比AISI304奥氏体不锈钢提高了近5倍。在3.5%NaCl溶液中，改性前后AISI304奥氏体不锈钢的阳极极化行为均为“自钝化-点蚀击穿”过程；与AISI304奥氏体不锈钢相比，γN相改性层的自腐蚀电位E_corr与点蚀击穿电位E_pt分别由-305mV和-30mV提高至-155mV和337mV，自腐蚀电流密度I_corr与维钝电流密度I_ss则分别由3×10^-2μA/cm²和5×10^-1μA/cm²降低至3×10^-3μA/cm²和5.3×10^-2μA/cm²，耐点蚀性能明显提高。用ZsimpWin软件对改性前后AISI304不锈钢在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间后的电化学交流阻抗谱进行拟合，确定的等效电路为R（QR）；在相同的浸泡时间下，γN相改性层的钝化膜电阻Rp比AISI304奥氏体不锈钢的提高近1个数量级，代表钝化膜电容特性的Y0值则相应降低；随着浸泡时间的增加，AISI304奥氏体不锈钢和γN相改性层的钝化膜电阻逐渐达到稳定值，AISI304奥氏体不锈钢在浸泡24h时，达到的稳定电荷转移电阻为5.865×10⁴cm²，而γN相改性层在浸泡10h时，电荷转移电阻趋于稳定，其值为3.765×10⁵cm²，γN相改性层的钝化能力及钝化膜的绝缘性增加。改性前后AISI304不锈钢在3.5%NaCl溶液中浸泡1h后形成的钝化膜均具有p型半导体和n型半导体特性；与AISI304奥氏体不锈钢相比，γN相改性层钝化膜的施主浓度、受主浓度及平带电位分别从3.94×10²¹cm^-3、5.59×10²¹cm^-3和-583mV降低至1.22×10²⁰cm^-3、6.76×10²⁰cm^-3和-614mV，钝化膜的致密性和抵抗Cl-侵蚀的能力显著提高。