5月22日，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。由于飞行距离遥远，“祝融号”火星车在未知的火星表面服役工况复杂，设计师对材料提出了极高的要求：轻量化指标极高，重量以克为单位计算；耐磨，满足长距离地面行驶要求；高强且各向同性，满足载重需求；高塑性，避免因剧烈碰撞、刺穿等突发状况导致失效。
金属所师昌绪先进材料创新中心马宗义研究员团队自2015年接到该任务以来，开发了四种不同碳化硅含量与基体铝合金种类的铝基碳化硅复合材料。设计出一系列新型高强、高塑、高稳定性铝基碳化硅复合材料，提出低合金元素、多元析出相混杂强化的新型设计思想，开发出高强韧性的新型铝基碳化硅复合材料。与传统铝基碳化硅复合材料相比，新型复合材料塑性提升一倍 ，同时保持高强度、高各向同性、高耐磨性和稳定性。通过解决大尺寸坯锭制备、材料塑性成形等技术瓶颈，研制出60多种不同规格的复合材料样件，在“祝融”火星车上使用的零件数量近300件，主要应用在车轮、车身移动装置，太阳板、天线驱动组件，以及主要科学载荷-火星表面成分探测仪的光机结构部件，使得“祝融号”火星车成为使用铝基复合材料最多的航天器。此外，在着陆缓冲器机构中也大量使用了铝基复合材料。
多项材料技术成果应用于空间站“天和”核心舱
金属所多项材料技术成果在空间站“天和”核心舱获得应用。首次应用于核心舱电推进系统中的霍尔推力器腔体采用了由沈阳材料科学国家研究中心陈继新副研究员团队研制的氮化硼陶瓷基复合材料，该材料具有低密度、高强度、抗热震、耐溅射、易加工、绝缘性能好等优点，满足了推力器对陶瓷腔体材料的要求；师昌绪先进材料创新中心马宗义研究员团队研制的高性能碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiC/Al）应用于太阳翼伸展机构关键部件，保证了电源系统的顺利展开；师昌绪先进材料创新中心段德莉研究员团队研制的多种铠装热控器件应用在核心舱推进系统的热控中，平面异形（片式）加热器应用于双组元推力器喷注腔室的热控，满足了核心舱对热控低功耗和减少推进媒质消耗的双难要求；材料腐蚀与防护中心韩恩厚研究员、宋影伟研究员团队研制的镁合金表面处理技术应用于核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜（简称高微柜）、无容器科学材料实验柜的主结构子系统、高微柜悬浮实验系统自动锁紧释放机构中所用的镁质部件，满足了减重、耐蚀、导电等多功能要求。
粉末冶金钛合金产品配套多种型号航天装备
Ti2AlNb粉末冶金支板及粉末冶金高温结构件Ti-5Al-2.5Sn氢泵叶轮是液体火箭氢氧发动机的关键核心部件，其内通道为薄壁、双曲率半封闭式的复杂结构，传统的工艺技术无法实现高强度、高可靠的整体制造，解决该难题的最佳手段就是粉末冶金热等静压技术。金属所师昌绪先进材料创新中心徐磊研究员团队制备的Ti-5Al-2.5Sn氢泵叶轮服役长征五号系列运载火箭，持续助力我国载人航天和深空探测工程。
为新一代大推力运载火箭研发的粉末冶金高温结构件，采用粉末冶金工艺替代传统铸造方案，有效解决了铸造合金疏松、成分偏析等冶金缺陷的难题，但由于产品尺寸放大，成型难度也是成倍增加，在热等静压处理过程中，由于粉末装填量增加，粉末致密化收缩量、内芯和外包套形变量都大幅度增加，难以保证最终成型构件的内部流道结构精度，易造成产品内部叶片尺寸超差，导致产品报废。徐磊团队经过多次攻关，突破了粉末致密化过程原始颗粒边界PPB控制技术，采用成分阶段热等静压工艺改善了粉末合金力学性能。目前，研制进展顺利。
国产大功率间冷燃机单晶叶片成功研制
大功率间冷回热燃气轮机
间冷回热燃气轮机是在简单燃气轮机基础上增加了压缩空气中间冷却器、排气回热器等部件的燃气轮机，其突出优点是在设计工况及低工况下均具有较高的热效率，弥补了普通燃气轮机在低工况下热效率低的特点，从而为采用全燃动力装置创造条件。金属所师昌绪先进材料创新中心周亦胄研究员团队根据设计要求，开发了双联整铸空心单晶技术，突破了单晶双联低压涡轮导向叶片再结晶控制、杂晶控制及成型控制等关键技术，并在今年上半年成功交付首台份叶片精铸件，满足了我国大功率间冷燃机研制进度要求。
金属材料疲劳强度预测与优化的“杠杆定律”
疲劳强度“杠杆定律”的构建及其应用
现代工业的高速发展对金属材料抗疲劳设计与制造提出了越来越高的要求，但目前疲劳性能预测与优化方式往往局限于经验引导下的大量疲劳性能测试及反复试错，成本高、效率低。金属所师昌绪先进材料创新中心张哲峰研究员团队从疲劳损伤的普适性机制出发，构建了金属材料疲劳强度（F）与屈服强度（Y）、抗拉强度（T）三者间的定量关系：
因模型中屈服强度对拉伸强度与疲劳强度之间平衡起到的“支点”作用，可将其称之为疲劳强度的“杠杆定律”。该模型初步实现了成分或模量（C）、组织状态（sy与sb）、冶金或加工缺陷（w）等关键因素对金属材料疲劳强度影响的定量描述，可由金属材料拉伸性能及少量疲劳性能，快速预测其疲劳强度的整体变化规律，有效减少疲劳强度测试的时间与经济成本、明确疲劳强度的优化方向。
