双相不锈钢因具有较高的强度、优良的耐蚀性等优点,被广泛应用于食品机械、化工机械等制造业中。但双相不锈钢硬度较低,限制了其应用。研究在保持其良好的耐蚀性能的前提下,提高其表面的硬度、耐磨性、抗疲劳性等力学性能,以扩大其在工业中的应用范围具有重大意义。目前国内外对双相不锈钢表面硬化处理的研究报道甚少。本文以双相不锈钢低温离子渗氮为切入点,并对双相不锈钢低温离子渗碳、氮碳共渗进行了较深入的研究。分析了这三种处理方法的区别。利用显微硬度计测试了硬化层的表面硬度、硬度梯度、表面脆性；用光学显微镜观察了硬化层横截面金相组织；用X射线衍射仪分析了硬化层的微观结构。研究结果表明,双相不锈钢经过低温离子渗氮、渗碳和氮碳共渗后,处理工艺对表面硬化层的组织结构和性能(表面硬度、硬化层厚度、表面脆性、金相组织、物相结构)的影响规律大致相同：随着硬化处理温度的提高或者处理时间的延长,表面硬度和硬化层的厚度不断提高,最后提高幅度减缓；表面脆性基本不变或略有提高。当硬化处理温度较低时,X衍射图谱中无新相析出,硬化层的横断面在金相显微镜下观察呈白亮色。如果处理温度超过某一临界值,x衍射图谱中开始出现氮化物、碳化物等析出相,这时硬化层的横断面在金相显微镜下观察呈灰黑色。双相不锈钢析出氮化物或碳化物的临界温度分别为：离子渗氮470℃,离子渗碳510℃,离子氮碳共渗460℃。因此,若要实现不损失耐蚀性能的双相不锈钢低温离子硬化处理,处理温度必须低于上述温度。若要获得耐蚀性良好的厚硬化层,可以采用低温长时间的硬化处理工艺。研究还发现,在相同的处理工艺参数下,离子氮碳共渗的速度比离子渗氮、渗碳约快50%。所以相比于低温渗氮和低温渗碳,双相不锈钢低温离子氮碳共渗更具有实际应用价值。