科研成果

近日，学院极端环境金属材料研究团队在金属材料腐蚀与防护研究方向取得了新进展，相关研究成果以“Corrosion and oxidation behaviors of CoAlTiWTa RHEA coating on Inconel 718 superalloy prepared by laser cladding”为题发表在材料腐蚀领域国际权威期刊《Corrosion Science》上。2022级硕士生刘小莲为第一作者，郭宁副教授为通讯作者。

熔覆材料及CoAlTiWTa RHEA涂层的微观表征：(a) CoAlTiWTa粉末；(b) Inconel 718合金；(c) XRD；(d) 硬度；(e-f) CoAlTiWTa RHEA 涂层

难熔高熵合金（refractory high-entropy alloy, RHEA）涂层是一种具有高硬度、耐磨、抗高温氧化以及耐腐蚀等优异性能的涂层材料，能够有效保护基体合金，延长其使用寿命。团队采用激光熔覆技术在商用Inconel 718镍基高温合金表面制备了一种新型难熔高熵合金涂层，有效利用Co、Al、Ti、W、Ta等元素的优点，提高基体合金的耐磨、抗高温氧化、耐蚀性的同时赋予了其优异的热稳定性能。涂层在600℃循环氧化300小时实验证实了CoAlTiWTa RHEA涂层相比于Inconel 718基体合金具有更出色的抗高温氧化性能。在高温干燥空气中，CoAlTiWTa涂层表面容易氧化生成Co、Al、Ti的氧化物。这些复杂氧化物主要以一种双层结构分布在涂层表面，外层是Co₃O₄氧化层，内层是由Al₂O₃和TiO₂组成的氧化层。

《Corrosion Science》旨在报道材料腐蚀与防护相关基础及应用研究的最新成果，是材料失效与保护研究领域顶级期刊。研究工作得到了重庆市自然科学基金（No.CSTB2023NSCQ-MSX0536）以及中央高校基本科研业务费先导计划团队项目（SWU-XDJH202313）的支持。

作者简介：刘小莲，女，2022级学术性硕士研究生，本科毕业于西南大学材料与能源学院金属材料工程专业，截至目前以第一作者身份在国外A1类期刊发表论文两篇（Liu et. al. Surface & Coatings Technology 479 (2024) 130573; Liu et. al. Corrosion Science 236 (2024) 112273）。

全文链接：

https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.112273

西南大学极端环境金属材料研究团队着眼于国家发展与安全的长远利益，聚焦极端环境下金属材料的服役性能与防护技术，围绕强韧化、轻量化、抗蠕变、抗氧化、抗辐照、耐磨损、耐腐蚀等性能要求，深入研究成分设计、结构优化、制备加工及组织调控等方面的影响机理。近年来，针对第四代核反应堆、超超临界火电机组等极端服役环境下用高性能金属材料的研发与性能优化，与中国核动力研究设计院、中国工程物理研究院、加拿大皇后大学、北京科技大学、重庆理工大学、中冶赛迪等国内外单位开展了合作研究，在《Corrosion Science》、《Surface & Coatings Technology》、《Materials Science and Engineering: A》、《Journal of Nuclear Materials》等期刊上发表论文十余篇。