为进一步研究多相不锈钢材料表面渗氮改性在各种载运工具中的应用。本论文以轧制态的17-7PH不锈钢作为基体材料进行低温等离子体渗氮处理(450℃,6h),其基体组织主要由大量条状回火马氏体(α’)、少量奥氏体(γ)以及沿轧向分布的铁素体(α)组成。利用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜(OPM)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)分析观察渗氮层相成、相结构、相分布和渗层形貌特点,并利用X射线能谱仪测定渗层不同区域的微区成分。根据上述实验结果分析讨论了基体不同相组成、基体微区成分差异等对于渗层相组成、相结构以及N的扩散行为的影响。利用显微硬度计及摩擦磨损实验机对渗氮层的表面硬度及摩擦磨损特性进行测定,并与未渗氮样品进行对比分析。论文通过极化曲线测定对比分析了渗氮前后17-7PH沉淀硬化不锈钢在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀行为。结果表明:17-7PH不锈钢渗层主要由过饱和氮的奥氏体γN和少量的含氮马氏体α’N组成。渗氮表面有少量细小的(Fe,Cr)2-3N 相形成。基体主相是条状马氏体在渗氮过程中经历两个相变过程:α’,→γ;γ→γN。渗层与基体界面总体相对平直,不同组织区域的渗层厚度无显著差别,平均厚度约为16μm。在个别δ-铁素体区域,渗层厚度约为22μm。γN的点阵膨胀率较大,沿渗层向基体深入,点阵膨胀逐渐减小。在渗层同一深度,不同晶面膨胀率有较大差异,(200)晶面的膨胀率大于其它晶面的膨胀率。含氮马氏体α’N并未发生明显的点阵膨胀。渗氮后样品表面的磨损性能得到极大提高,渗层表面硬度是基体硬度的3.9倍左右,摩擦系数从0.8降低到了 0.25左右。17-7PH不锈钢渗氮处理后耐腐蚀性能没有明显下降。