奥氏体不锈钢板的性能特点是耐腐蚀性能较高、韧性与加工性能比较优异，被广泛使用在很多领域，不过奥氏体不锈钢材料的耐磨损、耐疲劳性能较差，这很大程度上影响着该材料制成的产品的应用寿命。

不锈钢板S相渗层工艺

实践证明，奥氏体不锈钢板在高温渗氮后淬火，也就是在1050-1150℃的真空炉中将氮溶解到不锈钢工件的表层，随后再迅速冷却，并让氮化物来不及析出，这样能够在不锈钢件的表面生成含氮固溶强化的奥氏体渗氮层。

在高氮表面处理后，不但增强奥氏体不锈钢板的表面强度、硬度与耐磨性，还能保持固溶处理后金相组织与性能。由于此类渗氮层的晶格参数和γ相不一样，所以被叫做“S相”。在S相中，氮原子固溶进奥氏体晶格内部，还会抑制氮化铬在晶界处的析出，所以在不减弱奥氏体不锈钢板的耐腐蚀能力的前提下，明显增强奥氏体不锈钢板的表面硬度。

以此发展起来的不锈钢表面S相改性技术对于不锈钢表面处理技术发展有关非常重要的意义。实验表明，把含碳气体代替氮气引进离子处理的气氛中，也可以取得一层类似于渗氮层的S相硬化层。

传统的渗氮、渗碳技术尽管会增强不锈钢零件的表面硬度、耐磨性与疲劳强度，不过因为渗氮、渗碳加工的温度非常高，产生了氮化物与碳化物的沉淀相，从而解决了该不锈钢材料的耐腐蚀性能。另外，因为不锈钢板的表面产生一层薄且致密的氧化膜，防止氮、碳原子渗入扩散至不锈钢基体中。上述这些因素极大的限制了不锈钢材料的渗氮、渗氮表面处理技术的推广与使用。

和传统渗氮及渗碳技术不一样的是，S相渗层技术属于一类低温渗氮渗碳的技术。比如低温离子渗氮技术，把渗氮温度减小到450℃之下，渗入的氮会生成固溶奥氏体，从而明显增强奥氏体不锈钢材料的硬度，并且还会抑制渗氮过程中析出铬的氮化物，确保不锈钢材料的耐腐蚀能力。

低温离子渗氮技术，能够取得几十微米的单相含氮膨胀奥氏体组织。低温离子渗碳还拥有渗层均匀、韧性优秀、承载能力高、硬度梯度平缓、渗碳效率大等优势。此外经过对不锈钢表面做氟化处理后，可以去除不锈钢板表面的氧化膜，并形成氟化膜，此类氟化膜增强了活性氮的吸附与扩散渗入，能够将不锈钢的渗氮温度减小至300℃。

渗氮奥氏体不锈钢能够提供一个比较强的亚表层来支撑滑动时生成的氧化膜，能比未渗氮试样承受更大负荷。渗氮钢的磨损是氧化磨损机制，而未渗氮钢的磨损则是粘着与塑性变形机制。

奥氏体不锈钢板经过低温渗氮与渗碳，可以得到含氮、碳固溶饱和的扩散层，也就是S相渗层，不但能够增强不锈钢材料的表面硬度，还能够增强不锈钢材料的抗腐蚀性能。