低温离子渗氮能够在不破坏不锈钢耐蚀性的同时有效提高其耐磨性能,因此广泛应用于机车零部件、化工、电力、轻工、医药等多个领域.然而,低温离子渗氮的低效率限制了该技术的应用,因此需要开发一种新型的高速离子渗氮方法对不锈钢表面进行改性处理.文章采用高脉冲偏压技术,在不锈钢表面实现了一种高速离子渗氮,渗氮速率可达到 16.7 μm/h,并研究了偏压大小对渗氮速率、渗氮层结构、硬度及耐磨性的影响.分别采用XRD、SEM、纳米压痕仪、摩擦磨损仪表征渗氮层的相结构、截面形貌,以及摩擦学性能.结果表明,当偏压为-600 V时,制备出厚度约为66.8 μm的超厚渗氮层,表面硬度最高为15.15 GPa,摩擦系数降至0.05,获得了良好的耐磨性.