冷變形強(qiáng)化是奧氏體不銹鋼的一種重要的強(qiáng)化手段。由于冷形變強(qiáng)化的特殊性，奧氏體不銹鋼冷形變強(qiáng)化后很難再通過(guò)一般的表面化學(xué)滲、表面離子滲等工藝方法獲得整體和表面性能的良好配合。離子注入表面改性新工藝的出現(xiàn)使得奧氏體不銹鋼復(fù)合強(qiáng)化成為可能。離子注入時(shí)溫度很低且可控，可最大限度地保持整體冷變形強(qiáng)化效果。奧氏體不銹鋼復(fù)合強(qiáng)化包括首先進(jìn)行冷變形整體強(qiáng)化和隨后的氮離子注入表面改性。相關(guān)的研究對(duì)弄清奧氏體不銹鋼的冷變形強(qiáng)化和氮離子注入表面改性及其相互影響規(guī)律，使其達(dá)到最佳的整體性能和表面性能的配合具有重要意義。

選用工業(yè)用1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼，經(jīng)1100℃水淬固溶處理和860℃的穩(wěn)定化處理后，加工成不同厚度的矩形試樣，在軋輥直徑為200mm的軋機(jī)上進(jìn)行冷(室溫)軋獲得不同變形量，軋制時(shí)軋輥轉(zhuǎn)速為40r/min。軋制后的試樣在300℃進(jìn)行去應(yīng)力退火處理后備用。將上述經(jīng)不同變形量(包括未變形)變形的奧氏體不銹鋼加工成20mm×10mm×5mm的矩形試樣，用1.5μm的金剛石拋光膏拋光使注入表面成鏡面。在寬離子束動(dòng)態(tài)混合離子注入機(jī)上進(jìn)行表面N離子注入，注入時(shí)能量為80keV，注入劑量分別為0.5×1017ions/cm2、1.25×1017ions/cm2和2.0×1017ions/cm2。注入時(shí)試樣溫度不超過(guò)200℃。

冷變形可顯著加速1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼的表面N離子注入過(guò)程。表面N離子注入不會(huì)弱化冷變形強(qiáng)化效果，同時(shí)在離子注入層中形成含N奧氏體γN相。N的固溶作用和離子注入時(shí)產(chǎn)生的表面壓應(yīng)力使鋼的顯微硬度和疲勞性能進(jìn)一步提高。冷變形和表面N離子注入復(fù)合強(qiáng)化可使1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼鋼獲得最佳的整體和表面性能的配合。（榕霖）