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本论文采用等离子体源渗氮技术(PSN)对AISI304奥氏体不锈钢进行表面渗氮处理,利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、电子探针(EPMA)及显微硬度计等手段表征改性层的相结构、表面形貌、氮原子的浓度-深度分布以及表面和横截面显微硬度；应用阳极极化曲线(AP)、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奥氏体不锈钢在pH=8.4的硼酸缓蚀溶液中的耐蚀性能及钝化膜的半导体特性。结果表明,等离子体源渗氮AISI304奥氏体不锈钢表面形成了具有单一γN相的改性层,改性层厚度约为17μm,峰值氮浓度为23at.%,表面硬度可达HV0.25N13GPa,为AISI304奥氏体不锈钢的5倍。在pH=8.4的硼酸缓蚀溶液中,改性前后AISI304奥氏体不锈钢的阳极极化行为均表现为自钝化过程；与AISI304奥氏体不锈钢相比,γN相改性层的自腐蚀电位Ecorr由-301mV (SCE)提高至-226mV (SCE),过钝化电位Ept由946mV (SCE)提高至978mV (SCE),维钝电流密度Iss降低了1个数量级,耐蚀性能得到改善。改性前后AISI304不锈钢在pH=8.4的硼酸缓蚀溶液中浸泡1h后,γN相改性层较原始304奥氏体不锈钢的容抗弧直径和模值[Z]均增大,相位角平台升高且变宽。选择R(QR)等效电路进行拟合,进而得到γN相改性层的钝化膜电阻Rp比AISI304奥氏体不锈钢提高近2个数量级,代表钝化膜电容特性的Y0值相应降低,表明YN相改性层的钝化膜绝缘性更高,致密性更好；浸泡时间增加至24h,γN相改性层的钝化膜电阻Rp逐渐稳定至105Ω·cm2量级,表明γN相改性层钝化膜具备良好的稳定性。在测量频率f=1kHz时,改性前后AISI304奥氏体不锈钢在pH=8.4的硼酸缓蚀溶液中浸泡1h后形成的钝化膜均具有p型半导体和n型半导体特性,γN相改性层钝化膜较原始304奥氏体不锈钢的施主浓度降低了近1个数量级,受主浓度变化不大,平带电位负移,表明γN相改性层钝化膜绝缘性好,具有更为优异的耐蚀性能。