本文采用有限元模拟的方法对强流脉冲电子束辐照过程中样品的温度场变化进行了计算，并对40Cr和45#钢进行了辐照处理，使用扫描电镜、金相显微镜对辐照处理后样品的表面形貌和截面重熔层的厚度进行了观察和分析，和模拟结果进行了比较，并且通过对含有碳化物颗粒模型的模拟结果研究了熔坑形成的机理。通过对纯Fe辐照后温度场的模拟可以得知，能量密度为5J/cm²时，熔化层的厚度约为2.1μm，表层处于熔化状态的时间约为2.7μs，升温降温速率基本都在10⁷-10⁹℃/s，最大温度梯度均能达到108℃/m这个数量级。在辐照的过程中，材料辐射率对模拟结果影响不大。为了研究热物性对温度场的影响，变化材料的比热容、热导率和密度，结果发现三者对样品温度场分布、表面升温降温速率、温度梯度和热流密度均有较大的影响。对比40Cr和45#钢的模拟结果和实验结果，在加速电压较低时，模拟结果和实验结果比较吻合；在加速电压较大时，实验结果往往大于模拟结果。经过电子束辐照后，40Cr、45#和1Cr13钢的表面出现了很多火山坑状的熔坑缺陷，直径约为50μm，并且不同的材料，其熔坑的数量密度也不相同，而同样条件下，纯银表面没有出现熔坑，只有一些形状不规则的晶界形貌。通过对熔坑底部的凸起物分析得知，其主要成分为碳化物。建立了纯Fe试样表层夹杂Fe₃C的模型，结果发现在Fe₃C第二相和表层间区域能量聚集，模型的最大温度点出现在第二相的正上方表层。模拟结果显示，熔坑来源于热导率较低的第二相颗粒表层的爆发。当基体中包含的碳化物颗粒越大时，其基体表面产生熔坑的可能性越大；而碳化物颗粒距离表层越近时，基体材料表面越容易产生熔坑。