航空发动机、燃气轮机、核电站迫切需要具有优异高温性能的新一代难熔合金。由于其热端使用温度高达1800℃甚至更高，传统高温合金很难满足温度要求。难熔高熵合金(RHEA)主要由难熔金属元素组成，在1200°C以上的温度下表现出增强的强度，使其引起了广泛的关注。

通过添加基于NbMoTaW和TiZrHfNbRHEA的其他元素(例如Ti、Zr、Hf、Re、Si、C和N)，开发具有改善延展性和增强高温强度的工程应用新型合金已经做了一些指导性工作。主要强化机制是固溶强化、第二相强化和高软化温度。如果大量溶质原子聚集在位错周围，就会阻碍位错的运动。

当移动位错遇到第二相时，会形成位错环，增加所需的外力，从而提供变形力。此外，高温强度一般与软化温度有关。合金的软化温度约为0.6Tm(其中熔化温度Tm以K为单位)。不幸的是，迄今为止，关于合金在1,800°C或更高温度下表现出有前景的工程应用强度的报道还很少。

考虑到NbMoTaWHfRHEA的高温强度和氮化物优异的热稳定性，对NbMoTaWHf基合金进行氮化物二次强化似乎是实现高温高强度“双赢”的有效途径。在超高温下。

中国国防创新研究院梁秀兵教授领导的研究团队设计了一种氮化物增强NbMoTaWHfN耐火高熵合金，该合金在1,000至1,800°C的温度下表现出极高的压缩屈服强度。研究结果发表在《工程》杂志上。

该团队首先研究了NbMoTaW(HfN)x(x=0、0.3、0.7和1)RHEA的微观结构和力学性能。该合金由体心立方(BCC)、氮化铪(HfN)或多组分氮化物(MN)相组成。随着x含量的增加，晶粒尺寸变小，强度逐渐增加。

随后，团队研究了NbMoTaWHfNRHEA的相组成和高温性能，因为它具有典型的微观结构和更好的力学性能。NbMoTaWHfNRHEA在环境温度、1,000°C、1,400°C和1,800°C下的压缩屈服强度分别为1,682MPa、1,192MPa、792MPa和288MPa。这种合金的高温强度是一个令人鼓舞的结果，它超过了大多数已知合金的高温和强度，包括高熵合金、难熔金属和超级合金。

在论文中，研究人员从混合焓的角度讨论了HfN和MN相的相形成机制。然后讨论了NbMoTaW(HfN)x在环境温度和高温下的强化机制。HfN相由于其高结构稳定性和缓慢的晶粒粗化对合金的高温强度具有显着影响。

最后，研究讨论了NbMoTaWHfNRHEA与各种合金相比的优越机械性能。其优越的性能赋予NbMoTaWHfNRHEA在超高温下广泛的工程应用潜力，例如航空发动机和地面燃气轮机。

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