为高功能高温合金的可持续发展拓荒新路 

近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心纳米金属团队使用自主研发的特种塑性变形技能，在一种商用单相高温合金Ni-Co-Cr-Mo（MP35N）中将晶粒细化至9纳米，晶界结构产生显着弛豫（晶界弛豫：晶界结构显着转变为一种低能状态）。该结构在700摄氏度、1GPa应力下的蠕变速率显著优于现在常用多晶高温合金以及单晶高温合金的功能。相关研究成果于北京时间2022年11月11日宣布在世界学术期刊《科学》（Science）上。

△具有弛豫晶界的纳米晶MP35N合金的结构

金属材料在高温下长时间接受低于所能接受的微量塑性变形的应力效果时会产生永久形变，通常称为蠕变，晶界一向被普遍认为在高温下是合金抗蠕变的“短板”。

该团队研究发现，弛豫态晶界在热及热/力耦合下均保持稳定，大幅提升了高温合金的高温强度、高温蠕变等要害力学功能。这是因为弛豫晶界可有效抑制晶界分散，阻碍了高温下晶界搬迁、晶界滑动、晶界分散蠕变等失稳机制的启动，从而保持了晶界的强化效果。

这一成果系统演示了通过结构弛豫，晶界可以大幅度提升高温合金的抗蠕变功能。此外这种晶界弛豫纳米晶高温合金可大幅降低对合金元素的依赖，为高功能高温合金的可持续发展拓荒了一条新路。

△具有弛豫晶界的纳米晶MP35N合金的蠕变功能，及其与其它商标高温合金功能对比