利用等离子体基低能离子注入技术对FeCrNi奥氏体合金在380℃和450℃下进行4 h表面改性处理。分别研究Ni元素含量对氮在g_N相中扩散行为和g_N相稳定性的影响。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪、X射线衍射仪和显微硬度计等对奥氏体合金氮改性层进行表征,研究了氮改性层厚度、氮浓度-深度分布、表面氮浓度、氮改性层相结构和表面显微硬度,为探究合金元素Ni对氮在奥氏体合金中扩散行为的影响提供实验基础。FeCrNi奥氏体合金渗氮表面可以获得N过饱和的高氮面心立方亚稳相（g_N）,又称为扩展奥氏体。奥氏体合金在380℃进行4 h渗氮处理后,获得结构致密无第二相粒子析出的氮改性层。随着Ni元素含量的增加,氮改性层厚度逐渐减小,这主要是由于Ni元素能够增加合金钢的堆垛层错能。Ni元素能够稳定奥氏体组织,增大了位错滑移的阻力,影响氮改性层的应变速率和应力水平;Ni原子与N原子之间存在排斥作用,都会阻碍氮原子的进一步溶入。XRD检测结果显示,低Ni含量奥氏体合金氮改性层中出现六方相衍射峰,并且衍射强度逐渐降低,这主要是由于Ni元素增加了合金钢的堆垛层错能,阻碍了塑性变形诱导六方相形成的过程。EPMA结果显示,氮浓度-深度分布曲线分为浓度缓慢减少的平台和浓度急剧减少的扩散前沿,表面氮原子浓度基本保持恒定不受Ni元素含量变化的影响,由于存在Cr-N强相互作用,表面氮原子浓度主要受Cr元素含量的影响,而受Ni元素含量的影响较小。奥氏体合金在450℃进行4 h渗氮处理后,低Ni含量奥氏体合金氮改性层中严重析出第二相粒子。XRD检测结果显示,随着Ni元素含量的增加,析出相CrN和g’-Fe₄N衍射峰衍射强度逐渐下降并消失,通过对第二相粒子进行能谱分析,结果显示主要为Cr原子的集中区。Ni元素可能会稳定g_N相,CrN析出相随Ni元素含量增加逐渐消失。氮改性层厚度同样具有减小的趋势。