西安交通大学研发新型钽合金：2000℃ 下拉伸屈服强度提高一倍，成果登《自然》 - 世界杯下注

西安交通大学的研究团队成功开发出一种可在 2000℃ 至 2400℃ 极端高温区域承载的塑性合金，为开发新一代超高温合金开辟了新途径。这项突破性研究成果已发表在《自然》期刊上。

航空航天领域对金属结构材料在超高温环境下的承载能力提出了极高要求，部分关键耐热部件的工作温度甚至超过 2000℃，远超镍基高温合金等大多数金属材料的熔点。

目前，只有难熔金属有望满足超高温服役需求。其中，钽（tǎn）合金因其约 3000℃ 的高熔点和综合性能，是为数不多的候选材料。然而，现有钽合金在高温下的强度不足，难以满足极端环境的承载需求。例如，美国国家航空航天局（NASA）早期开发的 T-222 合金，在 1926℃ 时其拉伸强度已低于 100 MPa。

为解决这一挑战，研究团队利用一种特殊的硼干预原位氧化反应，有效控制了第二相的尺寸和分布，成功设计并制备出一种新型的氧化物弥散强化钽合金（B-ODS 钽合金）。该合金同时具备优异的室温拉伸塑性、超高温拉伸强度和热稳定性。

在室温下，B-ODS 钽合金展现出优良的强塑性，其抗拉强度超过 800 MPa，拉伸延伸率达到 35%，具备良好的加工成形性。更重要的是，该合金在 2000℃ 和 2400℃ 下的拉伸屈服强度分别达到 200 MPa 和 100 MPa，显著优于已报道的传统难熔合金以及新兴的难熔多主元合金。

与传统钽合金相比，这种新型钽合金在 2000℃ 超高温下的拉伸屈服强度翻了一番。此外，在承受相同的 100 MPa 载荷时，新合金的耐温上限比现有钽合金提高了约 500℃。蠕变测试结果也表明，该合金比传统难熔合金拥有更出色的长期服役潜力。