316L不锈钢包埋渗铝涂层制备及动力学研究

摘要：

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,1023 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.

关键词：阻氚涂层、包埋渗铝、Fe-Al渗层、催化、扩散动力学

所属期刊栏目：46

分类号：TL341(核反应堆工程)

资助基金：国家自然科学基金No.11935011

在线出版日期：2023-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：119-126