渗碳技术被广泛应用于汽轮机、航空航天等关键装备零部件的表面改性。然而常规气体渗碳技术处理温度高、保温时间长，等离子渗碳存在边界效应导致渗层不均匀等问题。针对目前常规气体渗碳和等离子体渗碳存在的问题，本研究以不锈钢作为研究对象，本实验以丙三醇/甲醇+KCl/稀土氯化物作为电解液体系，利用液相等离子体电解渗入方法对上述不锈钢进行快速渗碳处理，采用X射线衍射（XRD）研究相结构组织，采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）研究渗层的组织结构、成分，采用维氏硬度计和纳米压痕测试硬度，采用电化学工作站测试耐腐蚀性能，采用摩擦磨损实验测试耐磨性；分析渗层的成分分布及扩散过渡区对性能的影响；分析碳原子或离子在弧光放电区的形成过程及其在基体内的扩散规律，阐明不同成分不锈钢材料和各种渗透条件下渗层内发生的相变。
       组织结构测试结果表明，利用液相等离子电解渗入技术（PEC），可以在不锈钢表面快速形成具有一定厚度的均匀改性层，由此看来，稀土La对渗碳层产生了积极的影响，以稀土La为添加物渗碳得到的渗碳层更厚更致密；添加稀土La渗碳时可提高不锈钢表面渗碳的速度，组织渗层均匀，渗层具有一定的厚度。
       硬度测试结果表明，经PEC技术在稀土作用下处理后试样的显微硬度有明显改善，提高约1倍。与不添加相比较，硬度得到了明显的提高。耐蚀性测试结果表明，与不添加稀土的试样作比较，稀土的添加可以影响渗碳层的耐蚀性，添加稀土La渗碳时可以得到更好的耐蚀性。摩擦磨损结果表明，以稀土为添加物渗碳得到的工件的耐磨性有显著提高。
关键词：不锈钢；液相等离子体；稀土；快速渗碳；
 

不锈钢；液相等离子体；稀土；快速渗碳