精密成形工程

作者：高健飞, 付佳, 夏美玲, 穆浪, 于云鹤, 侯纪新, 夏志新

单位：1.中核苏阀科技实业股份有限公司,江苏 苏州 215129;<br>2.苏州大学 金属材料与先进制造学院,江苏 苏州 215137

关键词：异种金属,过渡层,固溶体,相平衡,元素扩散

目的 针对超超临界火电领域对马氏体耐热钢/镍基合金高质量结合的需求,设计过渡层成分,并探究合金体系及元素扩散对组织与性能的影响。方法 综合考虑耐高温与抗腐蚀性能,并结合熵焓比-原子半径差（&#x003a9;-&#x003b4;）、混合焓（&#x02206;Hmix）和电子浓度（VEC）等固溶体判据,初步筛选出FeNiCr中熵合金过渡层体系。利用JMatPro软件模拟Fe、Ni、Cr元素扩散对G115马氏体耐热钢与617B镍基合金相平衡、物理性能及力学性能的影响。结果 计算结果表明,FeNiCr合金易形成面心立方结构简单固溶体。Cr元素扩散使G115钢中M6C相消失,当Cr的质量分数达到9%时,会诱发&#x003c3;相;Fe元素扩散促使617B合金形成MC相,而Cr扩散使M6C相消失并出现MC相。Ni元素扩散显著影响G115钢的线膨胀系数与力学性能,Fe元素扩散导致617B合金力学性能下降,而Cr元素扩散可提升617B合金的力学性能。结论 FeNiCr合金过渡层可对Fe、Ni元素无限固溶,有助于实现界面成分梯度平缓过渡,通过控制元素扩散可形成物理性能梯度分布、提升力学性能,为马氏体耐热钢/镍基合金异种金属连接界面设计与性能优化提供了重要的理论参考。

来源：2026年第2期

《精密成形工程》期刊编辑部

查看精密成形工程杂志2026年第2期