IT之家 6 月 27 日消息，西安交通大學(xué)宣布，該校金屬材料強(qiáng)度全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制出 2000℃ 至 2400℃ 超高溫區(qū)承載的塑性合金，為新一代超高溫合金的開發(fā)提供了新思路。研究成果發(fā)表于《自然》。

據(jù)介紹，航空航天領(lǐng)域的發(fā)展對金屬結(jié)構(gòu)材料在超高溫環(huán)境的承載能力提出了嚴(yán)苛要求，一些關(guān)鍵耐熱部件的工作溫度甚至超過 2000 ℃，遠(yuǎn)高于包括鎳基高溫合金在內(nèi)的多數(shù)金屬材料的熔點(diǎn)。

目前僅難熔金屬有望滿足超高溫服役要求，其中，鉭（讀音：tǎn）合金因其較高的熔點(diǎn)（約 3000 ℃）和綜合性能是屈指可數(shù)的備選材料。但是已有鉭合金高溫強(qiáng)度不足，難以滿足極端環(huán)境承載要求，如 NASA 早期開發(fā)的商用 T-222 合金，在 1926 ℃ 下的拉伸強(qiáng)度已不足 100 MPa。

針對這一難題，團(tuán)隊(duì)基于一種特殊的硼干預(yù)的原位氧化反應(yīng)，有效調(diào)控了第二相的尺寸和分布，設(shè)計(jì)并制備出一種新型的氧化物彌散強(qiáng)化鉭合金（B-ODS 鉭合金），兼具有優(yōu)異的室溫拉伸塑性、超高溫拉伸強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。

該 B-ODS 鉭合金在室溫具有優(yōu)異的強(qiáng)塑性，其抗拉強(qiáng)度超過 800 MPa，拉伸延伸率可達(dá) 35%，具備良好的加工成形能力。更為突出的是，該合金 2000℃ 和 2400 ℃ 下的拉伸屈服強(qiáng)度分別達(dá)到 200 MPa 和 100 MPa，顯著優(yōu)于已報(bào)道的各類傳統(tǒng)難熔合金及新興的難熔多主元合金。

該新型鉭合金在 2000 ℃ 超高溫下的拉伸屈服強(qiáng)度相較傳統(tǒng)鉭合金提高了一倍；而在承擔(dān)相同 100 MPa 載荷時(shí)，新合金的承溫上限比現(xiàn)有鉭合金提升了約 500 ℃。此外，蠕變測試結(jié)果表明該合金比傳統(tǒng)難熔合金具有更為優(yōu)異的長時(shí)服役潛力。

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https://www.nature.com/articles/s41586-026-10708-z

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