对321不锈钢进行渗铝处理,研究了渗铝层对321不锈钢低周疲劳性能和断裂机理的影响。结果表明:在相同应变幅下,渗铝321不锈钢的循环周期低于321不锈钢;在外加载荷下,疲劳裂纹易在渗铝321不锈钢表面的Al2O3薄膜处、渗铝层与基体交界面处形核,沿FeAl相晶界快速扩展,且DO3结构的Fe3Al会向B2结构的FeAl转变,导致材料强度降低;渗铝过程中基体析出的脆性σ相是二次裂纹源,会加速裂纹扩展,导致渗铝321不锈钢的循环周期降低。