奥氏体不锈钢具有优良的耐蚀性能，但是其表面硬度较低、耐磨性能及抗疲劳性能较差，导致其应用领域受到很大限制。为了解决这一问题，需要对奥氏体不锈钢进行表面强化处理。传统的渗碳处理，在提高表面强度的同时，极大的损害了奥氏体不锈钢原有的耐蚀性能。而通过控制渗碳温度、渗碳时间和渗碳气氛等参数，可以找到一个适用于奥氏体不锈钢的渗碳条件。在该条件下，奥氏体不锈钢的表面强度得到较大的提高，同时其表面耐蚀性能并未受到较大的影响，实现表面强度和耐蚀性能合理匹配，从而达到耐蚀强化的效果。本课题系统研究了奥氏体不锈钢低温气体渗碳处理技术。开发了旨在有效去除不锈钢表面钝化膜的预处理工艺，保证了后续渗碳处理的正常进行；研究了不同的渗碳温度和保温时间对奥氏体不锈钢低温渗碳效果的影响。金相分析和显微硬度试验显示，在450~500℃渗碳温度和32~72h保温时间下，可获得20~60μm的碳扩散强化层，其最高硬度可到达1400HV25，比原奥氏体不锈钢基体硬度提高了3倍，强化效果非常明显。通过SEM分析和XRD测定，可观察到明确的强化层组织，强化层组织的晶格常数发生了不同程度的变化，晶格类型也发生了改变。ICP分析发现渗层中碳含量显著增加，其最高含量达到5%，远高于铁碳合金中碳的平衡浓度，呈现出超饱和特性。本课题研究了奥氏体不锈钢低温气体渗碳层的腐蚀性能，通过测定Tafel极化曲线、进行交流阻抗试验，发现在450~470℃的温度下进行低温渗碳，奥氏体不锈钢的耐蚀性能没有太大变化，表现出耐蚀强化的效果；超过470℃进行渗碳处理，不锈钢的耐蚀性能出现不同程度的下降。本课题还研究了奥氏体不锈钢低温气体渗碳层的摩擦学特性。环块摩擦磨损试验结果表明，与奥氏体基体相比，低温渗碳层的摩擦系数有不同程度的增加，磨损率大幅度下降，耐磨性能最高提高了3倍以上，并且，磨损形式也由粘着磨损变为磨粒磨损形态。