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采用等离子体基低能离子注入装置在不同注入温度、气压条件下氮离子注入316奥氏体不锈钢。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析不同工艺氮离子注入前后316不锈钢的表面相结构、成分和形貌;利用显微硬度计研究离子注入前后316不锈钢的硬度变化;利用阳极极化和电化学阻抗谱(EIS)测量技术研究离子注入前后316不锈钢的电化学腐蚀行为,根据EIS测量结果的讨论,建立等效电路,并采用ZsimpWin软件对其进行拟合。研究结果表明:在7×10-2 Pa下,随氮离子注入温度升高,合金表面氮含量增加,由320℃的14.51%升高到380℃的20.14 at.%;3.5% NaCl溶液中,阳极极化曲线上的维钝电流密度降低,击穿电位升高,交流阻抗谱上的容抗弧直径和|Z|值增大,相位角平台变宽、增高,耐蚀性提高。在380℃下,当气压由7×10-2 Pa降低到3×10-2 Pa时,表面氮含量由20.14%增加到25.12 at.%,γN相衍射峰增强;在3.5% NaCl溶液中,阳极极化曲线呈现自钝化-过钝化溶解过程,未发生点蚀,且过钝化电位提高了200 mV,表明γΝ相改性层具有优异的抗点蚀性能。ECR微波等离子体基低能氮离子注入316不锈钢的最佳工艺参数为380℃,3×10-2 Pa,γΝ相改性层的厚度约为5μm,平均硬度达ΗV0.1N1171 MPa,比316不锈钢提高了三倍多。改性前后316不锈钢在3.5% NaCl溶液中Bode图表明,电极反应过程的等效电路为R(QR)(QR);浸泡时间由1 h增加到3 h时,相位角平台变宽增高,表明钝化膜的均匀性致密性提高,当浸泡时间大于3 h以后,Bode图曲线相似,钝化膜处于溶解-再钝化平衡状态;γΝ改性层表面形成的钝化膜电阻R2为662.6 kΩ·cm2,比316不锈钢提高了196 kΩ·cm2,弥散系数n2由316不锈钢的0.847提高到0.901,说明γΝ相具有强的再钝化能力。