近日，机械与能源工程学院郭文敏副教授团队在中科院一区TOP期刊《Tribology International》上发表了最新研究成果。该研究针对无缝钢管生产中的关键部件磨损难题，提出了创新性的高温耐磨涂层解决方案。邵阳学院为该论文的第一完成单位，硕士生兰元阔为第一作者，郭文敏副教授与刘国政博士为通讯作者。
无缝钢管生产中的穿孔顶头长期处于超过1000℃的高温、高应力与剧烈摩擦的极端环境，导致部件易失效、寿命短。传统材料及现有涂层技术难以满足长效防护需求。针对这一工程瓶颈，研究团队设计并采用激光熔覆技术，在基材表面制备了一种新型的时效强化高熵合金复合涂层。
研究发现，该涂层表现出独特的高温耐磨特性。在室温至800℃的测试中，涂层的磨损率随温度升高反而显著降低。通过微观结构分析，团队揭示了其优异性能的机理：涂层中的析出相构成了独特的骨架结构，显著提高了涂层在高温环境下的强韧性。此外，高温摩擦后的涂层表面形成了致密的复合氧化膜。这层氧化膜既能起到固体润滑作用，降低摩擦系数，又能有效隔离摩擦副的直接接触，从而大幅提升涂层的耐磨性。
该研究成果突破了传统涂层在高温下磨损加剧的局限，为极端工况下关键部件的延寿防护提供了新的材料设计思路与理论依据，在航空航天、能源化工等领域具有明确的应用前景。
此项工作获得了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金等多个项目的资助。
（机械与能源工程学院 陈东瑞）