矿大超高温金属结构材料研制取得成果

本报讯 （记者 陈彤） 近日，记者从中国矿业大学极端装备制造与成形联合实验室获悉，该实验室已研制出在超高温环境下仍能承受屈服强度为288兆帕的NbMoTaWHfN难熔高熵合金。将氮化物作为强化相引入NbMoTaWHf合金基体中，使其能够在1000至1800摄氏度范围内具有极高的压缩屈服强度，实现高温下保持高强度。

通过与其他合金比较测试温度和强度，NbMoTaWHfN合金远超大多数合金，包括高熵合金、难熔金属和高温合金。这种合金在超高温下具有广泛的工程应用潜力，例如可应用于航空发动机和地面重型燃气轮机等领域，也能够支撑火力发电汽轮机、工业透平装备的高温服役部件高效可靠运行。

该实验室主任程延海介绍，当前航空发动机、地面重型燃气轮机，大都使用铸造高温合金叶片，通过热障涂层和气膜孔配合来实现涡轮叶片的隔热和空气冷却，此次研制出的合金材料可以应用于1650摄氏度高温环境，为航空发动机或地面重型燃机制造提供新思路。相关成果论文“A Nitride-Reinforced NbMoTaWHfN Refractory High-Entropy Alloy with Potential Ultra-High-Temperature Engineering Applications”（《具有超高温工程应用前景的氮化物NbMoTaWHfN难熔高熵合金》）发表于工程领域国际顶级期刊《Engineering》，论文第一单位为中国矿业大学，第一作者为博士后万义兴，通讯作者为程延海教授。