15-15Ti钢具有良好的抗辐照性能、力学性能和加工性能,被选为中国铅快冷反应堆的候选包壳材料。然而15-15Ti钢的耐腐蚀性能仍不能满足反应堆内复杂腐蚀环境的要求。通过采用磁控溅射方法在15-15Ti钢上沉积Al₂O₃/SiC双层薄膜和Ti/TiN/SiC功能梯度薄膜,采用XRD、AFM、FESEM、EDS、显微硬度计对所制备薄膜的结构、形貌、成分和性能进行检测。同时将镀膜前后的15-15Ti钢在氧浓度为1×10-6 wt.%的500℃铅铋合金溶液中进行500小时和1000小时的腐蚀试验,用XRD、EDS和FESEM分析腐蚀后镀膜和未镀膜15-15Ti钢的腐蚀层形貌,腐蚀产物和腐蚀层厚度,研究了表面镀膜后15-15Ti钢的耐500℃铅铋合金的腐蚀性能。实验结果表明:（1）用磁控溅射方法在15-15Ti钢表面沉积的Al₂O₃/SiC双层薄膜和Ti/TiN/SiC功能梯度薄膜连续致密,结构良好并无较大缺陷,薄膜显微硬度分别为12.5Gpa和17.0Gpa。（2）对未镀膜和镀有Al₂O₃/SiC双层薄膜的15-15Ti钢在500°C铅铋合金溶液中腐蚀500h和1000h后的表面结构、形貌和成分进行分析,发现未镀膜的15-15Ti钢在500°C铅铋合金溶液中腐蚀500h后表面出现厚度为1.1um的腐蚀层,腐蚀层产物为Fe3O4;未镀膜15-15Ti钢在500℃铅铋合金溶液中腐蚀1000h后表面出现厚度为2.5um的腐蚀层,腐蚀层产物为Fe3O4和（Fe,Cr）3O4。镀有Al₂O₃/SiC双层薄膜的15-15Ti钢在500°C铅铋合金溶液中腐蚀500h和1000h后表面均无氧化层产生,表明制备的Al₂O₃/SiC双层薄膜耐铅铋腐蚀性能良好。（3）未镀膜和镀有Ti/TiN/SiC功能梯度薄膜的15-15Ti钢,在500℃铅铋合金溶液中腐蚀1000h后的结果表明:15-15Ti钢表面出现厚度为2.1um的腐蚀层,腐蚀层产物为Fe3O4和（Fe,Cr）3O4;而镀有Ti/TiN/SiC功能梯度薄膜的15-15Ti钢表面未发现氧化层,制备的Ti/TiN/SiC功能梯度薄膜具有良好的耐铅铋腐蚀性能。（4）在500℃铅铋合金溶液中腐蚀1000h后,镀有Al₂O₃/SiC双层薄膜的15-15Ti钢中,Al₂O₃缓冲层未发生铅铋合金的渗透;而镀有Ti/TiN/SiC功能梯度薄膜的15-15i钢中,Ti/TiN缓冲层有少量铅铋渗透进入。这表明Al₂O₃缓冲层的封闭性更好,Al₂O₃/SiC双层薄膜的耐铅铋腐蚀性能优于Ti/TiN/SiC功能梯度薄膜。研究结果为后续评估15-15Ti钢的耐铅铋腐蚀性能以及表面改性提供了实验数据和理论分析。