图1 论文在线发表
图2 (a)不同温度下合金的屈服强度对比；(b)不同合金最高测试温度及对应屈服强度对比；(c)NbMoTaWHfN难熔高熵合金潜在的工程应用场景
近日，我校机电工程学院博士后万义兴在超高温金属结构材料领域取得新进展。相关成果论文“A Nitride-Reinforced NbMoTaWHfN Refractory High-Entropy Alloy with Potential Ultra-High-Temperature Engineering Applications”发表于工程领域国际顶级期刊《Engineering》（图1）。论文第一单位为中国矿业大学，第一作者为我校机电工程学院博士后万义兴，通讯作者为我校机电工程学院程延海教授等。
航空发动机、燃气轮机、核电站等工业领域迫切需要具有优异高温性能的新型耐高温合金。随着这些装备的热端服役温度逐步提高到1800 °C及以上，传统的高温合金已难以满足这一温度需求。而主要由难熔金属元素组成的难熔高熵合金(RHEAs)在1200 °C以上仍具有很高的强度，引起了研究者的广泛关注。该研究将氮化物引入NbMoTaWHf合金基体中作为强化相，设计了一种氮化物增强的NbMoTaWHfN难熔高熵合金，这种合金在1000至1800°C范围内具有极高的压缩屈服强度，实现了高温与高强度的“双赢”效果。HfN相具有较高的组织稳定性和迟缓的晶粒粗化过程，对提高合金的高温强度具有显著作用。如图2所示，通过与其它合金比较测试温度和强度，发现NbMoTaWHfN合金具有优异的高温强度。这一结果非常振奋人心，NbMoTaWHfN合金无论是在测试温度还是在高温强度方面，均远超大多数合金，包括高熵合金、难熔金属和高温合金。这种优异的性能使NbMoTaWHfN合金在超高温下具有广泛的工程应用潜力，例如航空发动机工程和地面燃气轮机工程等。
《Engineering》的2022年影响因子达12.8，期刊引证指数JCI（3.06）在178种全球工程综合领域期刊中排名第一，位于中国科学院一区（基础版和升级版）TOP期刊、JCR一区，主要报道在科学发现的基础上，通过创新形成新的生产力，推动具有重大经济社会意义和世界先进水平的工程和产业的发展的最新成果。该研究得到国家重点研发计划项目（2023YFE0201600和2018YFC1902400）、国家自然科学基金项目（51975582）和江苏省高等学校重点学科发展项目等基金的资助。
