对钢制品表面进行渗氮和渗碳处理可以改善钢制品表面的机械性能。含 Cr 的不锈钢具有优异的耐腐蚀性，但也存在耐磨性差的问题。然而，使用上述表面处理方法可能会影响不锈钢原有的耐腐蚀性。本研究对铁素体不锈钢采用了高温氮溶液处理，结果证明，通过高温氮溶液处理，铁素体不锈钢的表面硬度和耐腐蚀性得到了改善。
与奥氏体不锈钢相比，马氏体不锈钢的强度更高，但耐腐蚀性较差。本研究采用高温氮固溶体处理马氏体不锈钢。实验结果如下。
测试方法
试验钢材是市售的马氏体不锈钢 SUS420J2。试验钢被制成φ25 mm×8 (mm) 的半圆柱形试样。用 800 号金刚砂纸打磨试样表面后，用丙酮进行脱脂和清洗。使用工业真空热处理炉进行高温固溶氮处理。处理方法是用氮气代替炉内气氛后，将样品加热到 1100°C 保温，然后用氮气冷却。然后，对样品进行零下温度处理。然后分别对样品进行 160、400、450、500、550°C 回火处理和 850°C 退火处理。对处理后样品的横截面进行了显微维氏硬度测量，并对横截面进行了显微结构观察、X 射线衍射测试和点腐蚀电位测量。此外，为了进行比较，还将市售的 SUS420J2 轧制钢材料在 1035°C 下淬火，然后在 160°C 下回火，制成淬火回火材料。
测试结果
160℃ 回火材料经高温氮固处理后的断面硬度和显微组织如图 1 所示。160℃ 回火材料断面硬度的最高值为 720HV，最大硬度保持深度为 0. 25mm，硬度约高于基体钢的 0.50HV。160℃ 回火材料的表层和基体均为马氏体结构。从显微组织来看，无法确定氮硬化层的边界。
各回火温度材料的断面硬度显示，160-550℃回火材料的断面硬度从表面逐渐降低到距表面约 0.8mm，850℃退火材料的断面硬度从表面到基体约为 220HV。变化不大。
400°C 回火材料和 850°C 退火材料横截面的微观结构显示，从 850°C 退火材料的表面到距表面 0.8 毫米处均有氮化物析出。这种氮化物是退火过程中马氏体转变为铁素体时由 N 和 Cr 结合析出的氮化物。
经过氮溶液处理后，不同温度下的回火材料、淬火和回火样品以及未经过氮溶液处理的材料的 X 射线衍射结果表明，在160-500℃的回火材料和回火材料中存在α（铁素体）、α\'（马氏体）、γ（奥氏体）。在500℃时，回火材料中存在α和α（马氏体）。在非氮固溶处理材料和 850°C 退火材料中存在 α、α\'、β-Cr2N 和 Cr23C6。
各回火材料的极化曲线显示，160°C 回火材料和 400°C 回火材料的点蚀电位高于未进行氮溶液处理的材料和回火材料的点蚀电位。回火温度升高，点蚀电位降低。
SUS420J2 和 SUS430 的点蚀电位随回火温度的变化表明，SUS420J2 氮溶液处理、160℃ 回火材料和 400℃回火材料的耐腐蚀性优于非氮溶液处理材料和氮溶液处理材料。回火木材。SUS420J2 的回火温度与点蚀电位关系的变化趋势与 SUS430 相同，但 SUS420J2 在每个回火温度下的点蚀电位值比 SUS430 低约 0.15V。
Summary
用工业真空热处理炉对 SUS420J2 材料进行了氮溶液处理试验，得出以下结论。
