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不锈钢作为轻水堆核电站关键材料,在长期服役过程中会发生点蚀和缝隙腐蚀,这严重影响核电站运行的安全性。由于模拟核电环境实验复杂,目前对于如何提高结构材料在高温高压水中耐蚀性的研究较少。因此,探究能够有效提高结构材料耐蚀性的表面改性手段及工艺,对维护核电站安全运行具有重要意义。本文以核电站用304不锈钢为基体,利用激光熔凝、等离子体渗氮及磁控溅射技术在基体表面分别制备了添加和未添加Y2O3的熔凝层、不同时间的渗氮层、纯Cr等离子体氮化层及N/Cr N复合涂层,利用SEM、EDS、OM、XRD、Raman光谱、XPS、电化学工作站等技术表征并分析了不同改性层在常温含Cl-溶液环境中的耐蚀性能及在高温高压水中的氧化过程,并讨论了不同改性层在两种环境中的腐蚀机理。论文取得的主要进展如下:研究了Y2O3添加对熔凝层点蚀行为的影响。结果表明,激光熔凝和Y2O3的添加均可提高304不锈钢基体的耐点蚀性。Y2O3的添加减少了熔凝层中的缺陷,使熔凝层组织更加致密,熔凝层的耐点蚀性显著提高。研究了Y2O3添加对熔凝层在高温高压水中的氧化行为影响。结果表明,位于Y2O3颗粒周围的FexMnySiz强化相阻碍了其附近Fe原子的扩散,腐蚀产物以Cr2O3赤铁矿为主。在Mn/Si富集区域外表面上有少量Fe3O4尖晶石氧化物形成。研究了渗氮时间对304不锈钢在含Cl-溶液中的腐蚀行为的影响。结果表明,经等离子体渗氮后,在基体表面形成均匀致密的渗氮层,提高了304不锈钢的耐蚀性。其中渗氮2小时后的渗氮层的自腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小,在人工海水中的腐蚀失重速率最小,耐蚀性最佳。研究了渗氮时间对304不锈钢在高温高压水中的氧化行为的影响。结果表明,经高温高压水浸泡后渗氮层表面形成氧化物主要为赤铁矿,且数量随着渗氮时间延长而减少,形态由大尺寸转变为细小的圆形颗粒。渗氮层中的N原子阻碍了基体的进一步氧化。随着渗氮时间延长,N原子对氧化行为的阻碍能力越强。研究了纯Cr等离子体氮化层的腐蚀行为。结果表明,随着渗氮时间的延长,涂层的耐蚀性增强。在高温高压水中浸泡后,纯Cr等离子体氮化层与纯Cr涂层表面生成的氧化物类型为Cr2O3赤铁矿以及少量尖晶石。涂层表面的氧化物数量随渗氮时间延长而减少。同时研究了N/CrN复合涂层的腐蚀行为。发现渗氮层可以提高基体的耐蚀性。随着渗氮时间的延长,N/Cr N复合涂层在含Cl-溶液中的耐蚀性先降低后升高。