潘健生等学者的研究表明，工业纯铁经气体渗氮后获得的高氮奥氏体在180～350℃回火后可获得超过1000HV显微硬度的高硬度弥散组织，这是传统的渗氮、渗碳或氮碳共渗技术所无法实现的；而获得高氮奥氏体的工艺是一项无氢氰酸污染的绿色热处理技术。这项技术能否移植到低碳低合金钢甚至中碳低合金钢，以实现工业应用的价值？为此本课题组开展了一系列的研究，并取得一些初步的成果。本文是在本课题组已开展的工作基础上作进一步深入的研究。　　 试样经640℃气体渗氮(氨分解率85～88％，渗氮4h)后利用X射线衍射测得所制备的奥氏体含氮量为2，45wt.％，成功制备了过冷高氮奥氏体试样，为高氮奥氏体中温转变研究的顺利进行及进一步深入创造了条件。　　 再将过冷高氮奥氏体试样分别于200℃，220℃，240℃，260℃四个温度下回火不同时间。由光学金相显微镜和扫描电镜观察发现，高氮奥氏体的中温分解首先发生在奥氏体晶界和氮溶度最高的区域，随着时效时间的延长，奥氏体分解继续，直至完全分解。奥氏体晶界及奥氏体内部的分解产物具有不同的形貌。晶界处的分解产物呈层片状，奥氏体内部的分解产物没有规则的外形和固定的生长方向，分解到最后成为均匀弥散的组织。同时测定了材料在各温度下的孕育期，和分解结束时间。温度越高，孕育期越短，分解速度越快，分解结束时间越早。以及测定各回火温度回火时间下对应的奥氏体分解扩散距离，获得奥氏体分解动力学试验公式。　　 通过显微硬度测试分析了化合物层和奥氏体层硬度在中温回火转变过程中的特点。使用X-ray测试研究了高氮奥氏体中温转变过程中的相变化过程，从相变化角度揭示中温回火转变过程。对奥氏体层低氮区针状贝氏体存在规律进行了探索。　　 在性能研究上，选用了目前制造业中常用的塑料模具钢3Cr2NiMo钢和20Cr钢进行耐磨性测试，结果表明渗氮经合适的中温回火工艺处理表面渗层硬度有明显的提高，相应的耐磨性有大幅度的提高。