
近日,兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室和材料科学与工程学院镍钴金属新材料及先进加工团队在钴基高温合金变形领域取得突破性研究进展,相关研究成果以 “Hot deformation behavior and deformation mechanism of γʹ strengthened Co-based superalloys” 为题,发表在国际材料冶金领域TOP期刊《Materials Science and Engineering A-Structural Materials:Properties Microstructure and Processing》(JCR一区,IF=7.0)。研究团队徐仰涛教授为第一作者及通讯作者。
随着航空航天发动机推重比要求不断提高,传统镍基高温合金作为生产涡轮叶片的主要高温材料,其使用温度已接近极限。γ'-Co₃(Al,W)强化的钴基高温合金因更高温强度、抗腐蚀性和焊接性成为新一代涡轮叶片候选材料。然而其高γ'相含量导致变形抗力大,热加工窗口狭窄,亟需明确热变形机制以优化工艺。团队通过热轧实验结合多尺度动态材料模型表征,首次绘制出该合金的精确热加工图,并揭示了γ'相对位错迁移的抑制机制。该研究首次提出Co-7Al-7W合金的最优热加工参数:960–990°C/0.0001–0.0005s⁻¹,可有效避免变形失稳并获得均匀细晶组织,研究成果为钴基变形高温合金的开发提供了理论和关键技术支持,本项目得到了国家自然科学基金的资助。
该研究团队长期致力于镍钴金属新材料的开发及其先进加工技术的研究,近几年共承担国家自然科学基金项目、甘肃省联合基金重大项目及企业“揭榜挂帅”项目10余项,研究成果助推了我省资源型优势镍钴金属产业的高质量发展。(图/文:徐仰涛,审核:石玗)