1.1概述 304奥氏体不锈钢（Austenitic Stainless Steel，ASS）是一种用途广泛，性能优异的金属材料[[]]，广泛应用于各个行业，如工业、食品和医疗等行业，在工业应用中达到80%以上[1,2]。

然而，由于耐磨性较差，硬度不足等缺点，304不锈钢的使用寿命受到了严重影响。

鉴于此，国内外学者提出表面强化的方法，例如离子注入、热喷涂、表面沉积（电沉积、化学沉积、气相沉积）以及化学热处理等[3]。

化学热处理利用化学、物理方法改变奥氏体不锈钢表层化学成分及其组织结构，以求得到表层优异的性能，从而提高设备的使用寿命。

1.2 低温离子渗碳/氮表面强化技术 低温离子渗碳/氮表面强化技术是在工件表面形成μm级别的渗C/N层[4,5]。

研究表明，经低温渗碳/氮表面强化后的奥氏体不锈钢，在其表面可形成大约50μm的强化层，在保留其优异的抗腐蚀性能的前提下，提高了奥氏体不锈钢的疲劳极限及抗摩擦磨损性能。

现行的低温离子渗碳/氮技术是在500～560 ℃温度下的 C/N 气氛中进行的，在此温度区间，可以有效的避免含Cr的C/N化物析出，提高抗腐蚀性能。

离子渗碳/氮不但可直接去除不锈钢表面的钝化膜，而且易于实现局部渗碳/氮和简便控制气氛，在众多不锈钢表面强化工艺中具有较为突出的地位[6,7]。

虽然低温离子渗碳/氮表面强化技术解决了渗碳/氮后不锈钢耐蚀性下降的难题，但是该工艺仍存在一些如边界效应、空心阴极效应和工件温度不均匀等缺点。

1.3低温气体渗碳表面强化技术 低温气体渗碳表面强化技术（Low Temperature Gas Carburizing Surface Strengthening，LTGCSS）是在 500 ℃以下（防止M23C6型碳化物的生成）奥氏体不锈钢进行渗碳处理，以便在不锈钢表面形成高碳浓度、高硬度以及高压缩残余应力的渗碳层[8,9]。