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》

6 月 27 日消息，西安交通大学宣布，该校金属材料强度全国重点实验室研制出 2000℃ 至 2400℃ 超高温区承载的塑性合金，为新一代超高温合金的开发提供了新思路。研究成果发表于《自然》。

据介绍，航空航天领域的发展对金属结构材料在超高温环境的承载能力提出了严苛要求，一些关键耐热部件的工作温度甚至超过 2000 ℃，远高于包括镍基高温合金在内的多数金属材料的熔点。

目前仅难熔金属有望满足超高温服役要求，其中，钽（读音：tǎn）合金因其较高的熔点（约 3000 ℃）和综合性能是屈指可数的备选材料。但是已有钽合金高温强度不足，难以满足极端环境承载要求，如 NASA 早期开发的商用 T-222 合金，在 1926 ℃ 下的拉伸强度已不足 100 MPa。

针对这一难题，团队基于一种特殊的硼干预的原位氧化反应，有效调控了第二相的尺寸和分布，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），兼具有优异的室温拉伸塑性、超高温拉伸强度和热稳定性。

该 B-ODS 钽合金在室温具有优异的强塑性，其抗拉强度超过 800 MPa，拉伸延伸率可达 35%，具备良好的加工成形能力。更为突出的是，该合金 2000℃ 和 2400 ℃ 下的拉伸屈服强度分别达到 200 MPa 和 100 MPa，显著优于已报道的各类传统难熔合金及新兴的难熔多主元合金。

该新型钽合金在 2000 ℃ 超高温下的拉伸屈服强度相较传统钽合金提高了一倍；而在承担相同 100 MPa 载荷时，新合金的承温上限比现有钽合金提升了约 500 ℃。此外，蠕变测试结果表明该合金比传统难熔合金具有更为优异的长时服役潜力。

附论文链接：

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