國外同行送給他「中國高溫合金之父」的稱號,他是這樣做到的

2019-08-14     中華人APP

「中國高溫合金之父」,這是國外同行送給師昌緒的稱號。因為他,這一涉及航空航天軍事領域的核心材料在我國從無到有,並擺脫國外掣肘;也是他,一輩子和各種各樣的材料打交道,在高溫合金、合金鋼等領域為中國創造了多項第一。

師昌緒,九三學社社員,我國著名材料科學家、戰略科學家,中國科學院、中國工程院資深院士,國家最高科學技術獎獲得者。

師昌緒

高溫合金:是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料,具有優異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,又被稱為「超合金,」主要應用於航空航天領域和能源領域。

高溫材料應用:高溫合金主要用於製造航空、艦艇和工業用燃氣輪機的渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤和燃燒室等高溫部件,還用於製造航天飛行器、火箭發動機、核反應堆、石油化工設備以及煤的轉化等能源轉換裝置。

立下「強國之志」,學業有成後堅持回國,從事金屬材料的研究與開發

師昌緒曾在其回憶錄中這樣寫道:「人生在世,首先要有一個正確的人生觀,要對人類有所貢獻。作為一個中國人,就要對中國作出貢獻,這是人生的第一要義。」

高溫合金材料

上世紀三四十年代軍閥混戰、日寇入侵,師昌緒立下「強國之志」。為了實現實業救國夢,他大學選擇的專業是採礦冶金工程。1945年大學畢業後,師昌緒到國民政府資源委員會所屬的四川電化冶煉廠,從事煉銅方面的技術工作。在廠兩年多,考取了國外留學資格。1948年赴美國密蘇里大學礦冶學院從事真空冶金研究,一年就完成研究生學習,獲得碩士學位,並獲麥格勞希爾獎。1950年1月,他進入歐特丹大學冶金系,1952年6月獲博士學位。經過艱苦鬥爭,師昌緒於1955 年回到新中國。那年他 35 歲。回憶剛回國時的經歷,師昌緒說:「回國後,我被分配到中國科學院。科學院的有關領導對我說:上海和瀋陽任選一處,哪個地方都有工作可做。因此,我就選了當時生活艱苦的位於瀋陽的中科院金屬研究所,從事金屬材料的研究與開發,一干就是 30 年。」

美國人做出來了,我們怎麼做不出來?

1964年,圍繞如何使正在投產的殲7飛機提高一個檔次的問題,航空部的發動機設計師和材料工程師們進行了一場十分激烈的爭論。航空研究院主管材料與工藝的副總工程師榮科教授提出了「採用空心渦輪葉片以提高渦輪工作溫度」的方案。

美國1961年才研製成功鑄造空心渦輪葉片並投入使用,技術還處於十分保密的狀態。許多人認為這樣做步子邁得太大。榮科立下了「軍令狀」:「如果不能在一年內研製並提供空心渦輪葉片和新的高溫合金,我甘願把自己的腦袋掛在航空發動機設計所的大門口示眾。」在立「軍令狀」的當晚,榮總就來到師昌緒家,請他主持空心渦輪葉片的研製工作。「我也沒見過空心葉片,也不知道怎麼做。」40 多年後,師昌緒在回憶當年科研經歷時依然很坦誠,「但當時就想,美國人做出來了,我們怎麼做不出來?中國人不比美國人笨,只要肯做,就一定能做出來!」

師昌緒很痛快就答應了。於是一支上百人的攻關隊伍拉了出來,師昌緒和他們日夜奮鬥在金屬研究所簡陋的實驗室里。橫亘在師昌緒面前的第一道難關是選型芯。所謂型芯就是鑄造時用以形成鑄件內部結構,常由原砂和粘結劑(水玻璃、樹脂等)配成的芯砂,在芯盒中手工或機器(如吹芯機、射芯機等)製成。師昌緒從一本美國雜誌上刊登的出售各種規格的細石英管的廣告中受到啟發,集中精力在石英管上進行攻關,終於獲得了理想的型芯。

師昌緒深入一線考察

首仗一炮打響,深受鼓舞的科研人員一鼓作氣,又連續攻克了造型、脫芯、測量壁厚、控制合金質量、制定驗收標準等一系列技術難關,果然用了不到一年時間,在實驗室里做出了我國第一個9孔精鑄氣冷鎳基高溫合金渦輪葉片。通過試車,技術性能完全達到設計的要求。此舉成功,意味著我國噴氣發動機渦輪葉片連上了兩個台階:一是從鍛造到鑄造,一是從實心到空心,使我國成為世界上第二個採用這種葉片的國家

80年代,英國羅爾斯·羅伊斯公司總設計師胡克在瀋陽401廠看到我國生產的鑄造空心渦輪葉片後,不無感慨地說:「單憑看到這一實際成就,我就沒白來中國一趟。」因為,該公司為研製這種葉片,花了整整八年時間。

文章來源: https://twgreatdaily.com/6GGrk2wBvvf6VcSZo7-_.html






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