近期，在中国有色金属工业协会公布的2021年度科学技术奖励项目中，我所“多元微合金化新型镁合金的研发、制备与应用”（第一完成单位）和“高强韧轻量化铝合金车轮铸旋关键技术及产业化”（第三完成单位）获得中国有色金属工业科学技术进步一等奖。“航空发动机热端镍基高温合金结构件焊接制造技术开发与工程应用”（第二完成单位）获得中国有色金属工业科学技术进步二等奖。
获奖项目“多元微合金化新型镁合金的研发、制备与应用”金属所完成人：杨院生研究员（排名第1）、罗天骄副研究员（排名第3）、李应举副研究员（排名第5）、黄秋燕副研究员（排名第7）和冯小辉高工（排名第8）。在国家973计划、支撑计划、自然科学基金项目、国际合作计划等项目的支持下，金属所杨院生团队提出多元微合金化镁合金的设计思路，开展了新型低成本高性能镁合金的研发和制备研究，提出多元微合金化的镁合金设计思路，基于热力学相图与第一性原理计算，开发了多元微合金化设计和组织调控技术，通过多元微合金促进析出垂直于基面的高密度纳米弥散强化相，有效钉扎位错运动，实现了同时获得高强度和良好塑形，设计和制备了一系列具有国际领先水平的低成本多元微合金化新型高性能铸造镁合金和变形镁合金。设计和制备了多种多元微合金化新型高性能镁合金；发明了镁合金脉冲磁场半连续铸造技术和设备，实现了镁合金半连续铸锭的细晶化、均质化和洁净化；金属所团队共获得授权专利10件，其中7种合金获国家发明专利，2种合金分别列入国家标准（GB/T19078-2016）和国际标准（ISO3116：2019）。金属所团队和山科院新材料所团队合作，研发了镁合金低温低残余应力快速挤压工艺，将研发的高性能镁合金及其制备技术应用于国内多个镁合金企业，用于镁合金轻量化电动客车车身骨架、汽车和共享单车部件、雷达天线等新型镁合金产品和零部件的生产以及高性能新型镁合金生产，轻量化和节能减排效果显著，实现了新型高性能镁合金设计、制备和应用，产生了显著的社会和经济效益，促进了我国镁合金及产业的发展。
获奖项目“高强韧轻量化铝合金车轮铸旋关键技术及产业化”金属所完成人：宋鸿武项目研究员（排名第3）、张士宏研究员（排名第5）。2009年开始我所塑性加工团队与中信戴卡公司合作，团队科技人员宋鸿武等围绕铝合金铸旋轮开展铸坯旋压分区精准温控、临界变形量及变形均匀性控制、单道次大变形和多道次协同调控等技术研发。双方共同合作突破了旋压开裂、轮辐变形大导致旋压工序成品率低以及旋压变形不充分不均匀、轮辋和内轮缘强度不高等制约铸旋技术大规模推广应用的关键技术难题，与欧美日最佳水平比较，旋压成品率提升6%，效率提升25%，轮辋屈服强度和延伸率分别提升18%和20%，轻量化效果提升5%。该项目的成功实施，帮助企业实现了高强韧轻量化铸旋铝车轮的高效稳定生产，建立了铸旋铝车轮轻量化新标杆，提升了我国铝车轮制造的国际竞争力。中信戴卡公司目前已成为全球最大的铝合金车轮生产企业，近3年合计产销铸旋车轮近1000万只，主要装配奥迪、宝马、沃尔沃、通用等高端客户的高端车型，铸旋铝车轮细分市场国内占有率80%以上、全球近50%。该项目在2021年8月通过的中国有色金属工业协会鉴定中认为，“项目整体技术达到国际先进水平，其中项目关键制造技术和部分产品技术指标达到国际领先水平”。该项目已获授权发明专利10项，实用新型8项，发表论文15篇，培养博士8名，硕士29名。2019年6月，中信戴卡股份有限公司还与我所签订了战略合作协议，建立了长期合作。另外，张士宏研究员团队与金龙铜管集团合作的项目“高效换热用复杂结构精密铜管的研发也应用”也同时获得了中国有色金属工业科学技术一等奖。
获奖项目“航空发动机热端镍基高温合金结构件焊接制造技术开发与工程应用”金属所完成人：马颖澈（排名第二），刘奎（排名第九）。针对航空发动机热端关键结构件斜支板承力框架潜在应用合金——850合金的焊接难题，课题组与南昌航空大学的江西省航空构件成形与连接重点实验室开展合作研究，共同揭示了镍基高温合金焊前热处理状态、焊接工艺、焊后热处理工艺等多耦合条件对焊接接头残余应力的影响规律，开发出镍基高温合金焊后热处理缓慢冷却应力调控技术，实现了焊接热影响区应变时效裂纹控制；发明了3D打印-焊接-冷热处理全流程复合加工技术，解决了大型复杂结构件内应力大、易变形的技术难题；镍基高温合金850合金的焊接热影响区时效应变裂纹最大裂纹长度从超过1000μm降低至100μm，减小了90%；焊接接头残余应力由712MPa降低至299MPa，下降了58%。这部分科研成果是获奖项目的重要组成部分。获奖项目成果经中国有色金属工业协会组织的专家组评价：项目技术复杂、难度大，整体技术达到国际先进水平。项目成果申请专利15项，已经获得授权发明专利7项，实用新型专利7项，发布（制定）中国焊接协会团体标准2项，获批软件著作权3项。在国内外核心期刊发表高水平论文20余篇，其中SCI收录15篇，EI收录论文7篇。关键技术在中国航发长江动力有限公司、湖北三江航天红阳机电有限公司等4家公司获得应用，累计销售额超3亿元，对我国航空发动机的自主研制、生产起到了重要的推动作用，有力保障了国家国防安全，经济和社会效益显著。
