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本发明涉及金属材料表面处理技术领域,提供了一种提高γ?α双相不锈钢阻氢性能的化学热处理方法,具体步骤为(1)对双相不锈钢材料进行机械打磨抛光和超声清洗;(2)对步骤(1)的双相不锈钢材料进行气体氮碳共渗处理;(3)对步骤(2)双相不锈钢材料进行离心抛光;采用上述处理方法过氮碳共渗,γ相和α相表面可形成一层几微米厚的S相,S相致密连续,没有鼓包和空洞,无破坏材料耐蚀性的CrN相析出,氢扩散系数可降低2个数量级,从而有效阻止环境氢向内部的渗入,大大扩展了双相不锈钢在高压临氢结构中的应用。