中國工程院院士趙振業(yè)談熱處理與表層改性

7月18日，在第11次全國熱處理大會開幕式上，剛剛卸任理事長的中國工程院院士、全國熱處理學會第九屆理事會理事長趙振業(yè)，作了題為“落實路線圖，實踐中國夢”的熱情洋溢的講話。利用會議間隙，趙振業(yè)院士接受了科技日報記者的采訪。

不淘汰“成形”制造中國就不可能成為機械制造強國

已經(jīng)78歲高齡的趙振業(yè)精神矍鑠，思路清晰，提到熱處理與表層改性，他飽含激情地說：“材料強國和機械制造強國是中國夢的重要組成部分，中國已經(jīng)走到了關(guān)系命運的轉(zhuǎn)折點，亟待探索一條強國之道，升級中轉(zhuǎn)型之術(shù)。”他介紹，世界機械制造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了三代：“成形”制造、表面完整性制造和抗疲勞制造。表面完整性制造成就了美國和西方發(fā)達國家關(guān)鍵構(gòu)件制造強國和高端機械裝備制造的壟斷地位。中國長期滯留于“成形”制造，導致先進材料不敷應用和關(guān)鍵構(gòu)件壽命短、可靠性差、結(jié)構(gòu)重等三大問題，累及中國機械制造業(yè)如今不能升級轉(zhuǎn)型?？蛊谥圃焓切乱淮冗M技術(shù)，中國的一項創(chuàng)新。

趙振業(yè)介紹，機械制造是工業(yè)化的基礎和支柱,高端機械裝備是機械制造業(yè)的領(lǐng)跑者，飽含諸多科學前沿和高技術(shù)的傳承，處于產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈的高端，占據(jù)制造業(yè)的核心地位。抗疲勞制造是到達高端機械裝備制造的必由之路。

趙老說，大量災難性事故表明，關(guān)鍵構(gòu)件經(jīng)常是機械裝備失效的元兇。如主軸承失效引起發(fā)動機毀壞，造成機毀人亡；對接螺栓失效釀成飛機空中解體、列車出軌、塔吊突然倒塌等等?？梢?，關(guān)鍵構(gòu)件決定了機械裝備的主要功能，體現(xiàn)了機械裝備的壽命、可靠性與經(jīng)濟可承受性，是機械制造的核心，高端機械裝備發(fā)達國家無不是關(guān)鍵構(gòu)件制造強國。但是，中國的關(guān)鍵構(gòu)件卻存在壽命短、可靠性差和結(jié)構(gòu)重量高等三大問題。所謂關(guān)鍵構(gòu)件，指的是轉(zhuǎn)動構(gòu)件葉片、盤輪、軸；傳動構(gòu)件齒輪、軸承；主承力構(gòu)件飛機起落架、對接螺栓等。

趙振業(yè)說，關(guān)鍵構(gòu)件都在極端的動態(tài)下服役，主要失效模式是疲勞，經(jīng)常提前疲勞失效，而且90%以上的疲勞失效源自“成形”制造。毫不夸張地說，不解決關(guān)鍵構(gòu)件的“三大問題”，不淘汰“成形”制造中國就不可能躋身高端機械裝備制造，更不可能成為機械制造強國。所以，中國機械制造亟待厘清什么是核心技術(shù)，創(chuàng)新什么，從何處入手和如何實現(xiàn)創(chuàng)新。答案是肯定的：從長壽命關(guān)鍵構(gòu)件入手，創(chuàng)新抗疲勞制造技術(shù)。熱處理與表層改性是抗疲勞制造的核心技術(shù)高端機械裝備制造的關(guān)鍵技術(shù)，賦予先進材料極限性能，賦予關(guān)鍵構(gòu)件極限服役性能。

機械制造的“內(nèi)科學”賦予先進材料和關(guān)鍵構(gòu)件性能

由趙振業(yè)主持的科研團隊，創(chuàng)新并建立以熱處理與表層改性為核心的抗疲勞制造技術(shù)體系后，某先進戰(zhàn)機起落架疲勞壽命一舉達到5000飛行小時仍未失效，增加載荷30%繼續(xù)試驗至6000飛行小時仍未失效，達到并超過了美國F-15、F-16戰(zhàn)機起落架5000飛行小時世界最高規(guī)定壽命，自1991年服役至今無一故障。

趙振業(yè)說，熱處理與表層改性既是理論性很強的科學，又是實踐性很強的技術(shù)。一直是“材料科學與工程”和“機械制造工程”兩大學科的前沿，是發(fā)達國家研究的熱點。美、德、日等發(fā)達國家都有專門的技術(shù)發(fā)展路線圖，以不斷創(chuàng)新技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)水平，確保其關(guān)鍵構(gòu)件的領(lǐng)先水平，先進材料和高端機械裝備的壟斷地位。熱處理與表層改性屬于國家核心技術(shù)，是材料強國和機械制造強國的根本出路和升級轉(zhuǎn)型的第一需求。

趙振業(yè)強調(diào)，與制坯、切削等其它技術(shù)不同，熱處理與表層改性是機械制造的“內(nèi)科學”，賦予先進材料和關(guān)鍵構(gòu)件的是性能，既不顯山，也不露水。因而，盡管它們在關(guān)鍵構(gòu)件和機械裝備的經(jīng)濟可承受性價值鏈中高出其它技術(shù)很多倍，但卻不被認識；盡管賦予了材料極限性能、賦予了關(guān)鍵構(gòu)件極限服役性能，但卻被邊緣化、附屬化，被排斥在國家科學技術(shù)發(fā)展規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)之外，得不到重點研究支持。必須認識，引進、仿制成就了中國機械制造大國和材料大國，但不能成就中國機械制造強國和材料強國。認識不足誤事，形而上學、急功近利誤國。