掺钪TiAlVSc轻质多主元合金

900°C强度不衰减

通过Sc添加实现高温变形相变强化，突破了传统合金高温强度衰减的瓶颈，1000°C强度达Sc0合金的3.3倍。

Mengxing, Li · Lin, Ming · Lee, Coryl Jing Jun · Si Rong, Ng · Chew, Litian · Wuu, Delvin · Cheong, Augustine Kok Heng · 吴小香 · Likun, Xin · 索红莉 · Ngo, Chunyong · Wang, Pei · Sun, Zhongji · Ng, Cheekoon

Materials and Design 2025

具体参数

1000°C强度比（Sc3.5/Sc0）

{'zh': '3.3', 'en': '3.3'}

1000°C强度比（Sc6.5/Sc0）

{'zh': '2.6', 'en': '2.6'}

技术优势

强度从室温稳到900°C

Sc掺杂使合金在高温变形时发生BCC/B2至α₂相变，补偿了热软化效应，从而在宽温域内维持强度。

1000°C强度翻两番

Sc3.5合金在1000°C的强度达到无Sc合金的3.3倍，源于Sc促进的相变强化机制。

应用场景

• 航空发动机高温部件：用于涡轮叶片、燃烧室等需宽温域高强度的部件，替代传统镍基合金以减重。
• 高超声速飞行器结构：用于翼前缘、发动机进气道等承受气动加热且需轻量化的结构。
• 先进高温合金：以相变强化突破传统轻质高温合金的强度上限，推动合金设计范式。
• 高温陶瓷金属复合材料：可作为金属基体与陶瓷增强相复合，进一步提升高温比强度。
• 燃气轮机热端部件：用于涡轮盘、叶片等热端部件，降低重量同时保持高温强度。