1 上海应用技术大学 化学与环境工程学院 上海 201400
2 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
3 上海大学 材料科学与工程学院 上海 201900
包埋渗铝技术是制备阻氚涂层常用工艺，其中形成的Fe-Al渗层微观组织对最终形成Al2O3涂层的阻氚性能有重要影响。选取AlCl3（1 wt%）为催化剂，在316L不锈钢基体表面上开展了粉末包埋渗铝工艺试验，采用扫描电镜、X射线能谱分析、X射线衍射等测试手段，分析了渗铝温度和保温时间对基体表面Fe-Al渗层的相结构、微观结构、成分组成的影响，并建立了渗铝过程的动力学模型。试验结果表明：渗铝层由铁铝相组成，存在一定量的铁铝铬、铁铝镍析出物；高的渗铝温度有利于渗铝层的生长，1 023 K以上渗铝层出现明显分层现象；延长渗铝时间能够提高Fe-Al渗层的厚度，但对其物相组成没有影响。根据以上结果，对Fe-Al渗层形成过程进行动力学分析，发现渗铝温度对渗层生长速率的影响符合Arrhenius关系，获得了316L不锈钢包埋渗铝的Arrhenius活化能约为79.23 kJ·mol-1。同时，拟合出了渗铝时间与涂层厚度的关系式为h=14.585t1/2+19.514。
阻氚涂层 包埋渗铝 Fe-Al渗层 催化 扩散动力学 Tritium permeation barrier Pack aluminizing Fe-Al layer Catalysis Diffusion kinetics
1 空军工程大学 等离子体动力学重点实验室，陕西 西安 710038
2 中国人民解放军94655部队，安徽 芜湖 241007
对渗铝、渗铝后强化、强化后渗铝的K417合金试件分别进行振动疲劳试验。试验结果表明，相对于渗铝处理，强化后渗铝试样的疲劳强度提高了50%，而渗铝后强化试样的疲劳强度提高了30%，这说明渗铝与激光喷丸强化复合工艺可以提高材料的疲劳性能，且强化后渗铝效果更好。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析激光喷丸强化与渗铝复合工艺顺序对材料力学性能的影响，讨论了疲劳性能的改善机理。结果表明，激光喷丸强化促进了渗铝过程，生成大量柱状晶，渗层厚度增加，渗层与基体的结合更加紧密，从而有效提升疲劳性能；而渗铝后强化主要对渗层表面进行了形变强化，疲劳性能的提升有限。
复合工艺 激光喷丸强化 渗铝 K417合金 显微硬度 composite technology laser shock peening aluminizing K417 alloy micro-hardness
提出了1Cr11Ni2W2MoV不锈钢激光冲击强化(LSP)后渗铝提高材料疲劳性能的工艺方法，采用振动疲劳试验方法研究了激光冲击强化后渗铝处理对材料疲劳性能的影响，并与激光冲击强化、渗铝状态进行了对比分析，实验结果表明，激光冲击强化后渗铝工艺方法显著提高材料的疲劳寿命。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分析研究了激光冲击强化后渗铝对材料微观组织的影响，讨论了这种工艺方法对材料性能提高的机理。结果表明，激光冲击强化后渗铝工艺增加了渗铝层厚度，但不影响其渗铝层的性能，同时使1Cr11Ni2W2MoV不锈钢基体表面晶粒呈梯度分布，从而提高了试样疲劳寿命。
激光技术 激光冲击强化 渗铝 1Cr11Ni2W2MoV钢 疲劳寿命 微观组织
