随着国家电力发展和对环境要求的进一步提高，汽轮机逐渐向大机组、高参数方向发展，这对在高温下工作的汽轮机零部件材料的性能提出了更为苛刻的要求，一些原来用38CrMoAlA钢制造的汽轮机零部件也改为用1Cr12WMoV马氏体耐热不锈钢制造，以保证汽轮机阀杆在高温下运行更加可靠。目前对1Cr12WMoV钢离子渗氮技术研究的比较少，现有的处理工艺是在38CrMoAlA钢离子渗氮基础上制定的，在机组运行过程中阀杆容易出现渗氮层剥落等问题，直接影响到机组的安全运行。本文利用光学显微镜（OM）、电子显微镜（SEM）、电子能谱（EDS）、显微硬度计、磨损试验机、电化学分析仪等试验仪器，对1Cr12WMoV阀杆渗氮层的微观组织结构和宏观性能进行了分析研究，包括阀杆的渗氮温度和渗氮时间对渗氮层的组织结构、渗氮层厚度、硬度梯度、耐磨性和耐蚀性的影响。通过试验研究主要得出如下结论：(1)渗氮过程中产生的脱碳层以及生成的CrN等脆性相是导致1Cr12WMoV马氏体耐热不锈钢阀杆渗氮层剥落的主要原因。(2)提高渗氮温度会导致渗氮层表面碳的质量分数降低，形成脱碳层。同时，提高渗氮温度也会导致铬元素从基体向渗氮层内扩散，在渗氮层内形成CrN脆性相，也增加了阀杆渗氮层脆性剥落的倾向。(3)1Cr12WMoV钢渗氮层的厚度随着渗氮温度的提高而增加，渗氮温度为550℃时硬度达到最大值。(4)延长渗氮时间可以降低CrN等脆性相的生成，但贫铬也降低了渗氮层的耐蚀性。(5)工艺试验结果表明，1Cr12WMoV马氏体耐热不锈钢在渗氮温度为500℃、保温时间为7h的条件下，能得到最佳的综合性能。