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本文首先对奥氏体不锈钢低温离子渗氮课题研究背景、内容及意义和国内外发展情况及研究现状进行了描述。然后分析了离子渗氮的基本原理、基本概念和离子渗氮同其它渗氮方法以及奥氏体不锈钢强化方法相比较的优点。实验采用自行改造的辉光脉冲离子渗氮炉。试样材料为AISI304奥氏体不锈钢,表面抛光并清洗干净,离子渗氮时将试样平放在真空室内阴极盘上,为了更准确测量并控制处理温度,将柔性热电偶的端部绝缘并与试样表面接触。实验研究了低温下不同氮势离子渗氮过程以及改变试样离辅助阴极距离时离子渗氮特点；并且研究了低温下不同碳含量时离子碳氮共渗工艺并比较了NT(离子渗氮)、NT+NTC(离子渗氮+离子碳氮共渗)和NTC(离子碳氮共渗)不同工艺的特点。采用XRD进行渗层的相组成的分析、用SEM和金相显微镜进行了渗层表面形貌的观察、用显微硬度计测量渗层显微硬度、用金相显微镜观察横截面形貌并计算出渗层厚度、用摩擦磨损试验机来测量渗层耐磨性能、用辉光放电光谱仪(GDS)对渗层内不同深度的C、N含量的变化规律进行分析、用电化学腐蚀试验来检测渗层的耐腐蚀性能。实验研究结果表明：奥氏体不锈钢低氮势离子渗氮更有利于单一S相的形成,而高氮势的条件下更易形成氮的化合物。随着氮势的提高,渗氮层表面显微硬度、渗层深度可以成倍提高,耐磨性能也有所提高；奥氏体不锈钢经过增设辅助阴极离子渗氮后硬度明显增加,并且随着辅助阴极离试样距离的减小,硬度先因氮的固溶增加再因化合作用有所降低。表面粗糙度值逐渐增加。渗氮层的深度明显增加,当试样离辅助阴极距离为5mm和10mm时,渗层厚度成倍增加；奥氏体不锈钢低温离子碳氮共渗的渗层内氮和碳的最大含量分别出现在不同的深度,碳原子被氮挤入渗层内部,扩大了渗氮层深度。渗层深度和硬度最大值出现在C2H2含量为3%时,当C2H2继续增加到5%,由于碳的饱和,导致渗氮层变薄,渗层深度减小,同时硬度降低；NT处理硬度梯度大,而NT+NTC和NTC处理能够很好改善渗层的硬度分布,提高了渗层抗载荷能力；NT+NTC和NTC处理后渗层内氮和碳的最大含量分别出现在不同的深度,碳原子被氮挤入渗层内部,扩大了渗层深度。