Fe-Ni基合金设计中前过渡族元素对结构与性能的影响

作     者：陈小龙 李文生 娄明 徐凯 陈雷雷 常可可 CHEN Xiaolong;LI Wensheng;LOU Ming;XU Kai;CHEN Leilei;CHANG Keke

作者机构：兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江宁波315201 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2022年第50卷第9期

页      面：32-42页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52101026)。 

主　　题：前过渡族元素 Fe-Ni基合金 相图 结构 性能 

摘      要：铁镍(Fe-Ni)基合金具有优异的高温强度、良好的强韧匹配以及耐腐蚀、抗氧化等特性,在核能、航空、航天领域应用广泛。然而,随着现代工业的飞速发展,材料的服役环境愈发苛刻,传统Fe-Ni基合金无法满足未来重大工程的应用需求。添加合金化元素是优化Fe-Ni基合金使役性能的重要手段,已成为当下的研究热点之一。本文综述了前过渡族元素添加对Fe-Ni合金相结构及性能的影响。基于相图、相变的热力学基础理论,重点讨论前过渡族元素(RE,Ti,V,Cr,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W等)添加对合金物相结构的影响,论述Fe-Ni基合金成分-结构-服役性能的关系,指出当前元素改性Fe-Ni基合金的研究工作偏向于多元合金协同作用于Fe-Ni基合金,缺乏添加单一元素的研究与相应的热、动力学的数据支撑。提出在明确单一元素添加对Fe-Ni基合金结构及性能作用规律的基础上,探索不同元素的作用机理,建立相应的热、动力学数据库,优化合金在氧化过程中的模拟与计算的解决方法。