316L不锈钢制备FeAl/Al₂O₃防氚层的研究

冯军^1,2，童洪辉¹，金凡亚¹，但敏¹，沈丽如¹，陈美艳¹，赖新春³

1. 核工业西南物理研究院2. 南华大学3. 四川材料与工艺研究所

摘 要：在316L不锈钢基体上,采用磁控溅射镀铝、热处理、氧离子注入复合工艺制备FeAl/Al2O3防氚层,并利用XRD、SEM、EDS分别对膜层进行了相结构、表面形貌、化学成分等分析。结果表明,磁控溅射制备了质量良好的铝膜,最佳工艺参数为温度170℃,溅射功率1 400 W;热处理生成了含FeAl相的过渡层,并提高了膜基结合力,在700℃,120 min时,膜基结合力达到最大值62.5 N;最终由离子注入生成的Al2O3膜层由α、γ相组成,涂层厚度约360nm,抗热震性能较好,在600℃下该涂层使316L不锈钢的氘渗透率降低3个数量级。

关键词：316L不锈钢;磁控溅射;热处理;氧离子注入;防氚;