Insert title here
  • 版权:钛锆铪工业网
  • 陕ICP备05006818号-2
  • 地址:陕西省西安市未央路96号 邮编:710016
  • 电话:029-86224484 邮箱:xxstip@c-nin.com
  • 发布时间:2017-06-02   来源:有色金属平台  点击量:435

    专家姓名:  傅恒志  工作单位:  西北工业大学  访谈日期:  2011-02-19  职称:  教授

      自从人类告别石器时代以后,金属材料就成为人类文明与发展的象征。时至今日,大到飞机、火箭、人造卫星和宇宙飞船,小到我们日常生活中的各种物品,金属材料早已应用到生产和生活的各个领域。当我们在日常生活中感受着金属的质感和厚重,当我们闲暇之余享受着金属带来的绚彩和便利,有多少人能够意识到,这所有的一切都依赖于材料冶金学家的辛勤工作,依赖于他们研究生产适合各种特殊需要的冶金材料的能力呢?

     

      2月19日,早春清冷的空气中还弥漫着新年的氤氲,记者便慕名来到了西北工业大学,采访了被美国传记研究院提名并获世界终身成就奖的国际高校科学院院士、俄罗斯宇航科学院外籍院士、中国工程院院士、国际著名材料冶金学家傅恒志教授,近距离地感受了傅恒志院士大音希声、大象无形的大师风范。

     

    1 “我不是一个成功人士”

     

      走进傅恒志院士位于西北工业大学公字楼的办公室时,正值早晨8点多钟。82岁高龄的傅恒志院士满头银发,面容清癯,儒雅风度中透着和蔼可亲,一边给我们泡茶让座,一边对我们说:“听说你们要来采访,我感到很难为情啊。其他院士都比我有成就,我很惭愧啊。”虚怀若谷的睿智长者风范令人肃然起敬。

     

      傅老的办公室简洁而静谧,窗外树枝掩映。阳光透过窗子照亮了排排书架上的书籍和笔记,金属的气息随之蒸散开来,仿佛在告诉我们,这间办公室的主人在这里对话自然,探索高温合金的奥秘,勇攀材料科学高峰的日日、月月、年年。

     

      作为我国著名的材料学家,傅恒志院士在航空航天及其加工技术方面有很高的造诣,特别是对航空航天用高温合金结构材料的发展做出了巨大贡献。50多年来,他主持完成了针对多种型号的研究项目,提出的特种合金及其金属间化合物针对发动机叶片的液态无模电磁成形和超高梯度超细化定向凝固技术,属世界首创,为我国航空发动机领域向推重比10以上发动机的发展提供了科学的材料和工艺基础。

     

      他还是国内惟一的凝固技术国家重点实验室创建人之一,长期从事铸造高温合金、定向和单晶凝固理论和技术方面的教学与研究工作,先后获得了包括定向凝固超细柱晶组织及其形成机制、超高梯度定向凝固理论和技术在内的多项国家发明奖、国家科技进步奖和省部级科技进步奖,著有《高温合金及其熔炼技术》、《航空航天材料》等专著5部,发表论文450余篇。

     

      面对这些等身的著作和辉煌的成就,记者有种高山仰止的惶恐。可是当我们问及他成功的经验时,傅老发出了爽朗的笑声:“我不是一个成功人士。我从1995年研究一个项目,直到现在也没有成功,所以我算不上是一个成功的人。”

     

      打开话匣子,回忆起往事,傅老感慨万千:“我最好的年华是在‘文革’的批斗中度过的,真正做学问的时间不多。做了一点工作,成绩也不是很大。经验说不上,要说人生的感受,或许有一些: 第一,人生不如意事十之八九,遇到困难不要怨天尤人。树一千次目标,下一万次决心,不如悄悄地做些实际的事情。第二,要谦虚。谦受益,满招损。自满是人生最大的敌人,谦虚是人生最大的成就。第三,要有韧性,要经得起摔打。‘文革’期间,我口袋里经常装着‘特务’、‘苏修’、‘走资派’三块牌子,别人要哪个,我就挂哪个。第四,要心胸开阔,要有团队精神和奉献精神。”老先生的满头银发这时候熠熠生辉,似乎在告诉我们,每一根银发都隐藏着不凡的故事,跃动着无限的智慧。

     

      “我这一辈子,成功总是很少,失败总是很多,但成功往往又是在失败的基础上完成的,关键在于要有坚韧不拔的精神。我那个项目虽然做了10多年也没有成功,但我会坚持下去,我相信我一定会成功的。”

     

    2 大胆创新〓想前人之未想

     

      高温合金,一直是全球关注的领域,也是航空航天的宠儿。若是把“高温合金”当做引子,那么在其构筑的当代航空材料的舞台上,傅恒志正是以此演绎了他精彩的学术人生。

     

      建国初期,相对国际先进水平而言,中国铸造业的水平非常落后。为了迅速提高我国铸造业的水平,1958年,傅恒志作为当时全国铸造学科惟一考取的留苏研究生,赴苏联列宁格勒工学院,师从苏联铸造界最有声望的权威聂亨齐教授,进行耐热合金的研究工作。

     

      那时,用于航空航天尖端技术领域的镍基高温合金性能优良,但此种合金都以铝、钛作为主要强化元素,必须在真空下熔铸,否则合金元素极易氧化。而在20世纪60年代初,国内这样的真空冶炼设备几乎没有。针对这一实际情况,傅恒志想:能不能搞出一种既不含铝、钛,又不需真空熔炼,而其性能又与含铝、钛的镍基高温合金相当的高温合金呢?如果有了这种高温合金,不就解决了国内对这一高温材料的急迫需求吗?这可是一个破天荒的大胆设想!

     

      傅恒志小心翼翼地把这一设想告诉了自己的导师聂亨齐,没想到不但得到了导师的首肯,而且还得到了导师的大加赞赏:“敢想前人之未想,敢做前人之未做,具有创新思维。好!”

     

      所谓高温合金,是指工作温度能适应600℃以上的一些合金,其中就包括镍基高温合金。今天人们知道,镍基高温合金是加入铝、钛、铬、钨、钼、钽、铌、钒、锆、硼等元素及适量的稀土元素,制成适应于在700~900℃范围工作的一种高温合金。可是在当时世界上,镍基高温合金通常是利用钛、铝在镍基奥氏体中形成细小而呈弥散状的金属间化合物作强化基体。

     

      不用铝、钛这一镍基合金中最重要的合金元素来强化未知的高温合金的基体,那么用什么元素来强化它的基体呢?傅恒志为此进行了艰难的探索,先后设计了60余种合金方案,每一种方案的性能测试都要在800℃的高温下持续做6 000 h的实验。经过两年多时间的不懈努力和反复筛选,在对镍铬钼钨铌合金系列进行系统研究的基础上,终于研制出了“无铝、钛的镍铬基”这一新型高温合金系列。

     

      该类合金虽然不含铝、钛,不需真空熔炼,但却达到了当时世界上含铝、钛的镍基高温合金的优良性能,即不但具有较好的力学性能,而且具有优异的铸造性能。这在当时被认为是填补了国际高温合金研究领域的一项空白,当之无愧地居于国际领先水平,受到了国内外专家的高度赞誉。也正因为如此,他的这项研究成果获得了苏联科学技术发明专利。1962年,他从列宁格勒工学院物理冶金系研究生毕业时,又因此而获得苏联科学技术副博士学位。

     

      对此,傅恒志院士置之一笑:“不含钛、铝的镍基高温合金的研究,其实在当时,是因为真空熔炼炉的缺乏而采取的一个无奈之举,其实,含钛、铝的合金性能更好。”多么美妙的“无奈之举”啊,不但成就了傅恒志,也开创了中国高温合金的新纪元。 

     

    3 勇攀高温合金新高峰

     

      坐在82岁高龄的傅老面前,我们倾听着他的述说。“成长是向更高层次的飞跃,从原点出发,到终点结束,再把终点做起点,向更高的终点奋进。”

     

      在不含铝、钛的高温合金的研究上所取得的成功,对傅恒志是一个极大的鼓舞。1962年从苏联学成归国后,他继续致力于高温合金的成分、组织、铸造性能与力学性能关系的研究。高温合金是广泛应用于航空、航天、舰船等工业中的耐高温材料,在航空发动机上主要用于制作热端部件。可以说,高温合金完全是受航空涡轮发动机发展的推动,是为适应航空涡轮发动机的设计研制而出现的。

     

      根据高温合金的性能要求,结合航空事业的不断发展,傅恒志教授始终站在冶金材料科学研究的最前沿。他针对新型发动机发展的需要,开展了对涡轮叶片定向凝固和单晶技术的研究,在国内首创了以控制液固界面位置为基准的定向凝固稳态及非稳态过程的计算机模拟和晶向三维控制技术,显著改善了定向和单晶叶片的组织及性能,为我国叶片的定向凝固和单晶技术的发展提供了关键技术基础。此后,针对现行定向凝固温度梯度低、冷速小、组织粗大的缺点,他又提出了超高梯度定向凝固和组织超细化的新构思,成功地获得定向超细柱晶组织。由于在高梯度晶体生长和超高梯度定向凝固装置的研究上达到了国际领先水平,所以这两项技术分获航空航天部一、二等奖和国家科技进步及国家发明二、四等奖。

     

      随着研究的深入,傅恒志的思维触角不停地向新领域延伸。20世纪90年代中期以来,傅恒志院士承担了“单晶与定向叶片组织超细化与自约束成形综合技术”的研究课题。这一研究课题试图解决材料冶金技术上的两个重大难题:一是如何提高单晶及定向凝固技术装置的温度梯度;二是如何消除液态合金在成形过程中的污染。

     

      傅恒志院士的不同凡响之处就在于:他把超高梯度定向凝固方法与电磁自约束成形技术相结合,构成一种超高梯度电磁自约束成形,并具有超高冷却能力的新型定向凝固及单晶技术。

     

      1994年,航空工业总公司组织了对“超高梯度电磁自约束定向凝固技术和超细单晶及定向涡轮叶片研究”项目的立项论证会。由院士和专家组成的专家组对项目进行了鉴定,认为此项技术“构思新颖,立论正确,技术上有独到之处,成功后将带来可观的技术经济效益”。

     

      该项目从立项至今,傅恒志教授带领课题组因陋就简,进行了一系列的探索性试验与研究,初步实现了无坩埚、无铸型的合金熔炼与定向凝固成形。

     

      这个难度很大的课题,就是傅老在开始说的“10年没有研究成功”的项目。傅老说,目前,该项目最大的困境在于资金和设备,资金短缺,设备全靠自己制造。面对困难,耄耋之年的傅恒志院士却壮心不已,满怀必胜的信心。他期望能够引入企业参与机制,完成资金和设备方面的条件,让这项研究达到中试的要求,不再局限于实验室里。他充满激情地说:“尽管我们在这个课题上已经取得了不少进展,但无论在理论上还是在实际应用上,都还有很长、很艰难的路程要走。因此,我们决不辜负国家和人民的殷切期望,将再接再厉,尽心竭智,开拓创新,奋力攻关,尽快实现这一课题的重大突破,推动我国的材料冶金技术向更高更新的水平发展。”

     

      在傅老轻缓的话音中,几十年的努力与生命会聚,几十年的坎坷与时光交融,这一切在此刻凝滞、积淀,生命如水,清澈而柔和,宁静而安详。这一刻,记者感受到了一种静水流深的境界,那是平凡的人生,也是无声的交响……

    (记者 曹祥汉)



    静水流深 大师风范——记国际著名材料冶金学家傅恒志教授
    当前位置:首页 > 人物专访
    Insert title here

    登录

    企业注册       个人注册       登录        联系我们       收藏本站       设为首页
    Insert title here