材料研究学报

作者：文锋, 张东勋, 王韡, 滕心跃, 楚鑫新

单位：1.中国科学院上海应用物理研究所 上海 2018002.上海应用技术大学化学与环境工程学院 上海 201400

关键词：金属材料,阻氚涂层,包埋渗铝法,Fe-Al渗层,微观结构

基金：国家自然科学基金(11935011)

使用低含量的NH4Cl活化剂，用粉末包埋法在不同温度对316L不锈钢渗铝不同时间在其表面制备了连续致密的Fe-Al渗层，使用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段表征了Fe-Al渗层的表面形貌、截面结构以及物相组成，研究了渗铝温度和渗铝时间的影响。结果表明，在不同温度渗铝，渗层主要由Fe2Al5相和FeAl3相组成且呈多层结构，渗层厚度随着渗铝温度的提高而增大；在650~750℃渗铝，渗层呈锯齿状结构嵌入基底，随着渗铝温度的提高齿状形貌特征逐渐消失且渗层表面质量变差。随着渗铝时间的增加，渗层的厚度随之增加但是物相组成不变。结合渗层成分的热力学稳定性，分析了渗层的形成过程。在反应初期已经在基体表面生成了FeAl3相，但是Fe2Al5相一旦开始生成其生长速率就远高于FeAl3相而使其生长受到抑制；而Fe3Al相，只有在温度低于422℃时才开始生成。在动力学基础上建立了渗铝的动力学模型并计算出其扩散激活能。

来源：2024年第10期

《材料研究学报》期刊编辑部

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