溶液中微弧快速滲氮技術是在開放環境下和特定的電解液中，處理幾十分鐘即可獲得高硬度、耐磨、耐蝕的滲透層，由于該技術具有處理時間短、工藝簡單、使用范圍廣、試樣的前處理簡單等優點，是一種很有應用前途的表面處理技術，在鋼鐵表面處理方面受到關注。該技術與溶液中微弧氧化技術的區別在于處理件前者在陰極，后者在陽極。兩者均屬于溶液中微弧處理(PES)技術。目前國內外對此技術的研究主要集中在鈦合金，而有關鋼鐵表面的文獻并不是很多，有學者通過MM-200磨損測試儀對經微弧滲碳處理過的20鋼試樣擴散層的耐磨性能進行測試，得出處理過的工件耐磨性更好，并測得滲碳層硬度高達1200HV；在甲酰胺和尿素電解液體系下對Q235鋼進行液相微弧快速碳氮共滲處理，得出滲層最大硬度達到770HV。關于溶液微弧滲透技術的研究還停留在對滲透結果的檢測上，很少涉及對原理機制的探究。

本文通過分析Q235鋼在溶液中快速微弧滲氮的過程及滲氮層的成分和組織變化，確定溶液快速微弧滲氮的機理及其模型的初步建立。對于滲透過程中產生的氣體及不同滲透階段的溶液成分變化將通過一系列其他方法進行檢測，確定溶液微弧滲氮的滲透過程，為微弧滲透工藝的進一步探究奠定基礎。

試驗裝置為等離子微弧脈沖電源、304不銹鋼電解池和冷卻槽。試樣Q235鋼尺寸為25mm×4mm×10mm，試樣成分為（質量分數，%）：0.14~0.22C，0.30~0.65Mn，≤0.30Si，≤0.050S，≤0.045P。電解液為先在一定量的蒸餾水中溶解氯化銨和氯化鉀鹽，再加入甲酰胺試劑。試驗前對試樣進行脫脂、除銹、砂紙打磨等預處理。以試樣為陰極，浸入含有電解質溶液的陽極304不銹鋼電解槽中，與40kVA的脈沖電源相連。開始時不斷調節電流至試樣表面出現穩定的微弧放電現象，記錄試樣表面從出現氣泡至穩定產生微弧放電的各種試驗現象。試驗結束后取出試樣，清洗吹干。使用環氧樹脂對試樣進行鑲嵌，并對表面打磨和拋光。