李丹妮， 姚正军

（1.南京航空航天大学材料科学与技术学院，江苏 南京，211106；2.面向苛刻环境的材料制备与防护技术工业和信息化部重点实验室, 江苏 南京, 210016）

引 言

无缝钢管在交通方面的应用非常广泛，如国防、汽车、建筑、航空等领域。热轧工艺中使用的穿孔顶头是制造无缝钢管必需的重要模具之一［1］。穿孔顶头服役温度高、工作环境恶劣，顶尖和顶头前端在穿孔过程中极易损坏［2-3］。钼及钼合金除具备熔点高、膨胀系数小、抗磨损和抗腐蚀性能优等特性外［4］，在高温下还具有较高强度，因此钼合金穿孔顶头在工程应用中具有无可比拟的优势［5］。

但钼作为一种极其重要的战略性稀有金属，价格高昂，且抗氧化性较弱，制约了其进一步广泛应用。不锈钢具有优异的耐腐蚀、耐高、低温性能和可焊性，同时价格低廉［6］。在实际应用中以不锈钢作为顶头基体，在其表面制备钼合金层，保证穿孔顶头服役性能的同时，可显著降低生产成本［7-8］。然而钼合金与不锈钢两者物理与化学性能具有明显差异，直接结合会形成Mo-Fe脆性金属间化合物，在应力作用下易断裂失效［9］。因此，实现Mo-Fe双金属良好结合，对实际应用与科学研究具有重要意义。

增材制造（Additive Manufacturing，AM）作为一种新兴的先进加工技术，具有成形速度快、生产效率高等优点［10］。按热源的类型，可分为电弧增材制造［11］、激光增材制造［12］以及电子束增材制造。其中，电子束熔丝沉积技术（Electron Beam Freeform Fabrication，EBF3）能量高、熔深大，极适合成形难熔金属；并且电子束熔丝沉积技术在真空环境工作，避免了保护气体或其他杂质污染［13-14］，所得材料致密度高、综合力学性能好，这为制备Mo-Fe双金属提供一种新的思路和方法。……