铬的氮化物同时具有离子键和共价键,具有金属导电性和共价键的稳定性,因此Cr2N结构硬度高,耐磨性好,抗酸性腐蚀溶液。本课题通过包埋法在马氏体不锈钢表面沉积Cr2N涂层。包埋剂采用Cr2N粉为氮铬共渗提供N原子和Cr原子;NH4Cl为催渗剂;Al2O3粉为填充剂。通过依次控制Cr2N含量、保温时间、保温温度来研究工艺条件对Cr-N涂层结构的影响规律,随后通过水浴腐蚀试验和电化学腐蚀实验评估该条件下所制得涂层的抗腐蚀性能,通过四探针测电阻评估涂层导电性。将5Cr15和420J2马氏体不锈钢在包埋剂的成分配比为30Cr2N-3NH4Cl-67Al2O3（wt.%）粉料中加热到1100℃,保温4 h后随炉冷却,可得到Cr2N涂层和次外层富Cr扩散层。将粉料中Cr2N含量控制在30%以下,涂层厚度随着Cr2N含量的增加而增加,试样加热过程中,通过确定的加热温度改变保温时间,在保温时间为0-4 h时,随着保温时间的上升,厚度也逐渐增加。在保温时间为4 h时改变加热温度,随着加热时间的增加,涂层厚度逐渐变大。当温度过高或保温时间过长,粉料均出现烧结现象。在酸性溶液浸泡试验中,涂层试样在室温和60℃下腐蚀速率均慢于原试样,在室温0.5 mol/L H2SO4+2 mg/L F–腐蚀液中经4000 h腐蚀后未发生明显失重,原试样在500 h左右完全腐蚀溶解。通过恒电位极化曲线测试,在工作电压情况下,涂层试样自腐蚀电位上升,自腐蚀电流密度下降,表明涂层试样具有更好的抗腐蚀能力。在试样预处理过程中,提高试样表面镜面抛光度可提高试样在腐蚀液中的抗腐蚀性。四探针电阻率测试结果表明,Cr2N涂层试样的电阻率与基体电阻率相当,具有良好的导电性能。实验结果显示,在相同条件下,5Cr15马氏体不锈钢涂层比420J2马氏体不锈钢涂层表现出更好的抗腐蚀性能。综上,经过包埋法共渗形成Cr2N涂层的马氏体不锈钢导电性及抗腐蚀能力满足质子交换膜燃料电池双极板的要求。