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高品质高温合金进口占比高达80%，提升高温合金的技术能力迫在眉睫。2月3日，上游新闻记者获悉，重庆纳米金属研究院（下称“研究院”）在纳米金属领域高品质高温合金、金属表面梯度纳米结构制备技术上取得了重大突破。
研究院负责人说，“我们研究的是纳米金属，以纳米颗粒为例，其直径只有十亿分之一米，但别看它‘小’，却蕴含着亿计的市场产值，在航天、军工、高端制造、精密部件加工等领域有着极为广泛的用途。”
去年初以来，该研究院先后启动了梯度纳米合金产业应用、高性能纳米轴件、金属表面纳米化非标设备和装置研发、纳米金属工艺数据库、纳米金属专利池等5个重点产业化项目。
其中，梯度纳米合金产业应用项目将针对生物钛合金（植入材料）、铝镁合金等材料表面纳米化进行应用研究，探索器件表面梯度纳米结构稳定高效的制备工艺，该项目紧贴重庆产业需求，针对企业亟需攻克的难题和痛点提供创新方案。目前，其两个“子项”的科研攻关已取得重大突破，分别是：
在金属表面梯度纳米结构制备技术领域，团队已研发出表面机械研磨、表面机械碾压处理、表面机械滚压处理等多种纳米化处理工艺，为提高传统金属工程材料的综合性能提供了可靠的技术保证，同时在表面纳米化的微观机制及形成动力学方面获得突破进展，解决了纳米结构表层的热稳定性问题。
在高温合金性能优化技术领域，团队通过晶界调控等技术手段大幅提升了高温合金的抗蠕变性能，在提升高温合金的热稳定性和力学稳定性的同时，大幅降低了对合金元素的依赖，在减少对稀贵毒元素使用的同时使材料达到了更优的使用性能，颠覆了提升蠕变性能的传统原理和技术路径。
项目负责人介绍，金属表面梯度纳米结构制备技术和高温合金性能优化技术对提高我国高端装备生产和制造水平尤其重要，以前者为例，其适用于多种工程金属材料，表面纳米化性能良好，疲劳性能提升幅度较大，表面光洁度高、耐磨耐腐蚀性能提升。目前，该项技术在轮轴、曲轴和轮胎磨具等已成功制备出梯度纳米结构，并在宝钢拉矫棍生产线上实现工业应用。
该负责人还透露，试验证明，依托开发的弛豫纳米结构高温合金样品，通过一定的技术制备手段，可显著提升高温合金的结构热稳定性、高温强度和高温蠕变等关键服役性能，拥有较高的承温能力，同时具有更高的强度。
据了解，高温合金在军用航空发动机、火箭发动机、燃气轮机、军用舰船、核电等领域有着极为重要的用途，目前我国高温合金产业尚未实现自主可控，高温合金产量无法满足需求，高品质高温合金进口占比高达80%，提升高温合金的技术能力迫在眉睫。
上游新闻记者 严薇
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