近日，我院石永军教授团队在钛合金高温防护方面取得重要进展，相关成果《N和Ta在激光原位合成的 AlCoCr0.5NiTaxTi(N) 合金高温氧化行为中的作用》（Role of nitrogen and tantalum in the high-temperature oxidation behavior of AlCoCr0.5NiTaxTi(N) alloys synthesized by laser in situ synthesis）发表在期刊《Surface & Coatings Technology》。《Surface & Coatings Technology》（中科院二区Top，IF：5.3）是国际性的学术期刊，由国际知名学术出版社Elsevier出版，致力于发表关于表面处理和涂层技术的研究成果。通讯作者为石永军教授，论文的第一作者为博士生陈婷婷，中国石油大学（华东）为第一完成单位，该研究得到相关项目的资助。
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钛合金因其优异的性能被广泛应用于航空航天、汽车和能源等领域。随着对轻量化和高推重比飞机需求的提升，其在热端部件中的工作温度不断上升。然而，当环境温度超过650℃时，钛合金容易发生严重氧化，显著降低材料的稳定性和可靠性，限制了其在高温环境下的应用潜力。
AlCoCr0.5NiTaxTi(N) 高熵合金涂层在800 ℃下循环氧化行为与机理分析
针对钛合金的高温失效问题，本研究在钛合金基体上，应用激光熔覆技术制备AlCoCr0.5NiTaxTi(N) 高熵合金高温防护涂层，探究Ta 和N对合金涂层的组织和抗高温氧化行为及机理的影响。结果表明随着Ta含量的增加，合金由枝晶面心立方（FCC）/L12相和枝晶间Laves相组成的柱状晶演变为共晶组织。Ta的高价态减少TiO2中的氧空位，从而降低氧的扩散速率。另外，在熔覆过程中，来自保护气体的氮气部分溶解在合金中，并部分形成Ti2N，这两者都起到钛的扩散阻挡层的作用，抑制氧化钛的形成，促进连续的单一氧化铝的形成，从而提高合金的抗高温氧化性能。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.130953
