硼化物层在AISI 316L不锈钢上的生长阻滞机制：实验与密度泛函理论的联合研究

本文通过包埋渗硼法在1123K下制备了致密的硼化物层，结合先进表征技术和第一性原理计算，揭示了316L不锈钢表面硼化物层生长迟缓的机制。研究发现，硼化物层由外层的(Fe,Cr)B、(Fe,Ni)2B和Cr3Mo3B4混合晶粒，中层的(Fe,Cr,Ni)2B和Cr3Mo3B4晶粒，以及扩散层的CrFe3B2和Cr3Mo3B4晶粒组成。计算表明，B在CrFe3B2和(Fe,Cr)2B中的扩散系数远低于其他铁硼化物，这解释了硼化物层生长受限的原因。

　　

Highlight

本研究揭示了AISI 316L不锈钢表面硼化物层生长受限的关键机制。通过创新的实验设计和理论计算相结合，发现了限制硼扩散的关键相结构，为开发高性能不锈钢表面处理技术提供了重要理论依据。

CRediT authorship contribution statement (作者贡献声明)

陈阳胡：数据整理

江毅：概念设计

全金玉：数据整理

宗晓明：概念设计

陆一文：概念设计

李阳忠：软件、数据整理、概念设计

陈树群：项目监督

Declaration of competing interest (利益冲突声明)

作者声明，本研究不存在任何可能影响研究结果的财务或个人利益冲突。

Acknowledgements (致谢)

本研究得到了北京市科学技术协会青年精英科学家资助计划（编号：BYESS2023059）和国家级大学生创新创业训练计划（编号：GJDC-2024-01-10）的资助。