低溫離子滲碳技術作為奧氏體不銹鋼表面硬化處理使用最為廣泛的技術之一，利用該技術得到的滲碳層均勻、韌性好、承載能力強。通過對滲層的觀察及測量，滲層的硬度梯度平緩。而且該技術滲碳效率較高。由于低溫離子滲碳技術的諸多優(yōu)點，得到了世界各國的廣泛重視。20世紀90年代，至德鋼業(yè)在英國伯明翰大學實驗室將含碳氣體引入離子處理的氣氛中，成功得到了滲碳層。

  國內對于這個技術的研究也隨之展開，浙江至德鋼業(yè)有限公司在直流低溫離子滲氮的基礎上，結合之前的研究成果對低溫離子滲碳技術進行了深入系統(tǒng)的研究，獲得了高硬度、疲勞壽命，耐孔蝕性能等方面均有明顯提高的S相單相表面硬化層，且不伴隨常見的耐蝕性下降。低溫離子滲碳技術是在低溫（＜500℃）條件下進行滲碳處理，將大量碳原子擴散進入不銹鋼表面，形成厚度均勻的擴散層。經低溫離子滲碳處理后的奧氏體不銹鋼表面硬度較高，可達到100～1200HV，耐磨性得到明顯提高，且耐蝕性能沒有下降。經滲碳處理后的316L不銹鋼的耐孔蝕性和耐應力腐蝕性能得到較大提高，疲勞性能也有較大改善。在奧氏體不銹鋼表面性能明顯提升的同時，由于處理溫度較低，不銹鋼管的尺寸別不會受到影響。低溫離子滲碳技術的均勻性也很好，在棱角、內孔及毫米級孔隙處完全相同。此工藝同時體現(xiàn)了極好的耐微動沖擊磨損性能。

 奧氏體不銹鋼低溫氣體滲碳技術得到了極大發(fā)展，并應用于商業(yè)化生產，技術較為成熟的公司主要有浙江至德鋼業(yè)有限公司所研發(fā)的LTCSS技術、荷蘭Bodycote公司掌握的Kolsterising技術、日本的Airwater公司NV Pionite技術以及武漢材料保護研究所自行開發(fā)的低溫低壓滲碳技術。

（1）LTCSS技術

   LECSS(Low-tempearture colossal supersaturation)工藝由Swagelok公司與凱斯西儲大學的F.Ernst教授課題組共同開發(fā)。該技術主要應用在316不銹鋼卡套的硬化處理。該技術的工藝流程如圖所示，在進行滲碳處理前，需進行活化處理，在250℃環(huán)境下利用HCl除去不銹鋼表面的鈍化膜，同時添加N₂作為保護氣，防止形成新的鈍化膜，再在470℃下經過一氧化碳、氫氣、氮氣的氣氛下進行3小時滲碳處理，再降溫活化表面，最后在470℃下對不銹鋼管進行20~30小時的滲碳處理。金相照片如圖所示，卡套尖角處滲層均勻，白亮層無黑色鉻化物析出，耐蝕性能好。

   經LTCSS技術處理的奧氏體不銹鋼，性能得到極大改善。表面硬度由400HV 0.05增加到1000HV 0.05；耐磨性、耐蝕性及疲勞性能也都得到不同程度的提高。

（2）Kolsterising技術

   荷蘭人Kolster發(fā)明了Kolsterising技術，之后該技術由Bodycote公司推廣使用。其工藝是在低于500℃的氣相環(huán)境下，碳原子擴散到不銹鋼表面，引起晶格畸變，從而改變奧氏體不銹鋼的表面性能。圖是該技術處理的一些產品。Kolsterising技術處理后的316不銹鋼的金相組織如圖所示，表面為白亮層，而且在直徑0.1mm的深孔中，白亮層的厚度和均勻性也可得到保證。

（3）NV Pionite技術

  日本Gifu大學的K.Tokaji、M.Akita等與Airwater公司共同研發(fā)出NV Pionite技術。該技術的原理如圖所示，在對奧氏體不銹鋼不銹鋼管進行滲碳處理前，先對不銹鋼管表面的鈍化膜進行氟化處理，該過程在N2和NF3混合氣氛中進行。這層氟化物在滲碳氣氛中脫落，從而碳原子可擴散到不銹鋼表面，再將爐內溫度升高到773K，在一氧化碳和氫氣氣氛中保溫35小時。

（4）低溫低壓滲碳技術

  該技術由武漢材料保護研究所開發(fā)。具體過程如圖所示。進行滲碳處理前先將不銹鋼管在含有F和Cl等鹵元素的鈍性氣體中，除去不銹鋼管表面的鈍化膜，然后在一氧化碳、氫氣和氮氣的混合氣氛中，在470℃下保溫24小時。