GH3039镍基高温合金属于典型的单相奥氏体型合金,它能够在温度环境不超过1000℃时拥有较佳的抗氧化性,为此该材料可以用作飞机发动机中的燃烧室部件,其服役温度一般不超过850℃。本文借助“HOPE-Ⅰ”型强流脉冲电子束装置,对GH3039高温合金进行表面铬（Cr）合金化处理,辐照次数为10、20次和30次;利用粉末包埋渗铝工艺在GH3039高温合金表面上制备一层渗铝涂层。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）详细分析了辐照合金化处理后样品表面以及包埋渗铝后渗铝涂层的微观结构的变化。利用静态氧化不连续称重法测试表面改性处理后的抗高温氧化性能。扫描电子显微镜及能谱仪表征原始样品和处理样品氧化100 h后表面氧化产物的形貌与成分,并结合微观表征的结果对样品表面性能变化机理进行了相应的探讨。具体研究成果如下:（1）HCPEB辐照Cr合金化的XRD图谱,从中可以发现在辐照合金化前后,对应的衍射峰位置并没有显著改变,辐照处理的样品,XRD衍射峰并没有产生铬的衍射峰,也没有出现新的物相,应该是Cr在HCPEB辐照过程中溶进了基体所致。包埋渗铝前后的样品,表层除都含有基体γ/γ’相外,渗铝试样表面涂层主要由Ni₂A1₃相组成,并含有少量的NiAl₃相和Cr沉淀相Al₈₆Cr₁₄。（2）HCPEB辐照Cr合金化后表面产生滑移带及超细晶结构,可以为原子的扩散提供通道,同时表面的高能态也为原子扩散提供了重要驱动力。包埋渗铝样品在基体表面形成了一层连续的渗铝涂层,并且涂层厚度均匀,约为90μm。渗层的内部主要分为三层:最外层主要为富Al的Ni₂Al₃相和部分NiAl₃相;中间层主要为Ni₂Al₃相;内层为富Ni的β-NiAl相。（3）高温氧化实验结果显示,HCPEB辐照Cr合金化前后样品的在850℃下氧化100 h的过程,主要分为三大阶段:混合氧化阶段、稳态氧化阶段、快速氧化阶段。辐照合金化样品增重要明显小于原始样品,而且随着辐照次数的增加,增重速率则呈现下降趋势。30次辐照处理后样品增重速率最低,对应的抗高温氧化性能也为最优。包埋渗铝前后样品具有相似的氧化动力学,但是渗铝处理的样品的氧化增重要明显低于原始试样,并且渗铝样品并未发现有增重减少的现象。（4）HCPEB辐照Cr合金化处理前后的样品在850℃氧化100 h之后,原始样品表面氧化物主要以混合氧化物构成,氧化膜不够致密,内部发生严重的TiO₂内氧化现象;HCPEB辐照合金化样品表面由较为完整且致密的Cr₂O₃氧化物膜组成,内部掺杂少量的TiO₂,同时还有销钉状Al₂O₃内氧化物形成,在它的钉扎作用下可以使得氧化膜与基体的结合力变得更大。渗铝后试样表面氧化膜在800℃下氧化膜主要是叶片状Al₂O₃;900℃下氧化膜中由块状和叶片状Al₂O₃组成,颗粒尺寸相对较大;1000℃下渗铝试样表面氧化膜中主要为块状的α-Al₂O₃,氧化膜更致密。