17-4PH马氏体不锈钢因为具有良好的强度、韧性、耐腐蚀性和易于加工而被广泛用于工业行业。然而17-4PH钢的表面硬度比较低且摩擦性能不好，当涉及接触和磨损时会限制其应用。近年来材料专家一直致力于改善这种钢性能的研究。
所研究的17-4PH钢的化学成分为：（wt%）0.06C，17.22Cr，3.91Ni，3.01Cu，0.16Nb，0.81Si，0.76Mo，余量为铁。在等离子碳氮化处理前，将钢在1040℃奥氏体化达1小时，然后油淬。在低温下，在等离子氮化装置（LDMC-30，30kW）中对17-4PH钢进行等离子碳氮化处理，对添加和不添加稀土元素的碳氮化处理17-4PH钢的研究发现：
在500℃下等离子碳氮化处理达4小时后，稀土元素可以扩散至17-4PH钢表面较大的深度处。由于添加了稀土元素，碳氮化处理层的厚度增加29%，同时，碳氮化处理的硬度可提高至70-120HV。
在优化层中有稀土元素不会改变表面相的种类，但在稀土碳氮化处理层中γ＇-Fe4N和α＇-Fe相的百分比要高于在不加稀土的碳氮化处理层中的。
等离子碳氮化处理能有效提高17-4PH钢的干滑动耐磨性。添加和不添加稀土元素的等离子碳氮化处理后钢表面的磨损率分别下降98%和51%。这主要是由于等离子碳氮化处理层能抗塑性变形，防止接触表面之间的擦伤和粘附。
添加稀土元素的等离子碳氮化处理后的17-4PH钢的耐磨性要好于不加稀土的碳氮化处理钢。这两者的磨损机理因为显微组织、相的百分比以及改良层硬度的不同而不同。（余冶）
