奥氏体不锈钢低温离子硬化处理是一种能在不降低耐蚀性能的前提下显著提高其表面硬度的方法。本文首先介绍了奥氏体不锈钢低温硬化处理的不同方法及其研究现状,并对奥氏体不锈钢低温离子硬化处理的国内外设备进行了相应的描述。本文研究了奥氏体不锈钢低温离子渗碳过程中气体比例及炉内压强对渗碳层硬度及厚度的影响。试验结果表明,炉内的气体比例及气体压强对渗碳层的硬度及厚度都有较大的影响,当氢气与甲烷比例为20：1、气体压强为400 Pa时,渗碳层的硬度最高,硬化层最厚。本文利用不同低温离子硬化处理方法如离子渗氮、离子渗碳+渗氮、离子氮碳共渗、离子渗碳对奥氏体不锈钢进行表面硬化处理,采用领先的试验设备与科学的分析方法对奥氏体不锈钢低温处理后硬化层的表面硬度、硬度梯度、金相组织、渗层厚度以及耐磨性能和耐蚀性能进行了研究分析。试验结果表明,离子渗氮处理后的渗层表面硬度最高,耐磨性和耐蚀性最好,但是渗层较薄,表面脆性较差；离子渗碳后的渗层表面硬度最低,渗层最厚,韧性最好,耐磨性耐蚀性同比弱些,但与未处理的相比提高很多；离子氮碳共渗与离子渗碳+渗氮性能基本一致,但前者处理温度较低,对渗层的韧性及耐蚀性的提高有很大帮助,离子氮碳共渗工艺综合了离子渗氮的高硬度与离子渗碳的高厚度及良好的硬度梯度。本文在前期试验优化的基础上,将奥氏体不锈钢离子氮碳共渗处理技术成功的应用于奥氏体不锈钢销钉的工业化生产中,使销钉在不降低其耐蚀性能的前提下,提高了其表面硬度,并且在渗层脆性、渗层厚度以及盐雾试验时间上完全达到了国际先进水平,打破了国外技术垄断,降低了国内销钉生产处理成本。