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科學(xué)院院士顏鳴皋：煉出中國首個(gè)3kg鈦合金鑄錠

發(fā)布時(shí)間：2015-03-03 16:14:27

顏鳴皋，著名材料科學(xué)家、金屬物理學(xué)專家，中國科學(xué)院院士。1942年畢業(yè)于重慶中央大學(xué)機(jī)械工程系，1945年留學(xué)美國耶魯大學(xué)并獲工學(xué)博士學(xué) 位。1949-1951年任美國紐約大學(xué)工學(xué)院副研究員，1951年沖破美國當(dāng)局阻撓回國，在北京理工大學(xué)第二機(jī)械系任教授、系主任。1957年調(diào)入北京 航空材料研究所，組建我國航空鈦合金研究室。1991年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

顏鳴皋院士是航空人的驕傲，他用畢生的心血，在金屬織構(gòu)理論、航空鈦合金研究、航空高溫合金應(yīng)用基礎(chǔ)研究、航空金屬材料疲勞與斷裂研究等領(lǐng)域做出了卓越貢獻(xiàn)，為中國航空材料的發(fā)展鑄就了一座豐碑。

中國金屬織構(gòu)理論的先行者

1947年，顏鳴皋在美國耶魯大學(xué)研究生畢業(yè)時(shí)，提交的《金屬加工織構(gòu)研究》論文，發(fā)表在美國礦冶工程師學(xué)會(huì)的學(xué)報(bào)上。他第一次同時(shí)對(duì)3種常見晶系 的滑移系與加工織構(gòu)作了推算，受到了不少國家冶金界學(xué)者的重視，并被英、美、德等國學(xué)者在織構(gòu)專著中列為較完整和成功的織構(gòu)形成理論之一。1948年，顏 鳴皋所進(jìn)行的鋁單晶橫斷彎曲試驗(yàn)研究工作取得新的進(jìn)展。他對(duì)晶體不均勻變形有了新的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，提出晶體塑性變形的顯微彎曲新假說。

在美國切斯銅加工廠研究部進(jìn)行純銅加工與再結(jié)晶織構(gòu)的研究時(shí)，他把X光掠射法應(yīng)用于織構(gòu)的測定，研究了微量雜質(zhì)磷在固溶和化合物狀態(tài)下對(duì)再結(jié)晶織構(gòu)的影響，提出了獨(dú)到的見解，并將其用于生產(chǎn)實(shí)踐。

顏鳴皋對(duì)織構(gòu)理論的研究在國外引發(fā)了一定的轟動(dòng)，但他自己也沒有想到，他在對(duì)幾種常見晶系的金屬晶體結(jié)構(gòu)類型、織構(gòu)成長機(jī)理、織構(gòu)控制及其在生產(chǎn)過 程中的應(yīng)用等方面開展了大量的系統(tǒng)研究后，完成了一系列論文和專著，給國內(nèi)帶來了長遠(yuǎn)的影響，也給今后織構(gòu)研究者們提出了一系列新的研究課題和研究方向， 如織構(gòu)形成的動(dòng)力學(xué)、形變帶與織構(gòu)的關(guān)系、合金元素對(duì)織構(gòu)形成的影響關(guān)系、織構(gòu)與材料性能的定量關(guān)系等。

東北大學(xué)梁志德教授這樣評(píng)價(jià)道：“顏先生是中國織構(gòu)的先行者和激勵(lì)者。說是先行者是因?yàn)樗趪鴥?nèi)尚未開展織構(gòu)研究之前就進(jìn)行了相關(guān)的研究，并且達(dá)到 了相當(dāng)高的水平。說是激勵(lì)者是因?yàn)檎怯捎陬佅壬墓ぷ�，從而使后來的學(xué)者認(rèn)識(shí)和了解織構(gòu)，激勵(lì)他們研究織構(gòu)，從而發(fā)展了中國的織構(gòu)學(xué)研究。”

中國航空鈦合金研究的開拓者

1949年，顏鳴皋獲得工學(xué)博士學(xué)位后，接受美國紐約大學(xué)邀請(qǐng)，負(fù)責(zé)鈦合金實(shí)驗(yàn)室籌建工作，并在留學(xué)生錢定華協(xié)助下，建立了一臺(tái)可熔煉紐扣錠的小型 真空非自耗電弧爐。他們接受美國陸軍部的委托，開展鈦-碳、鈦-氮平衡相圖的研究，對(duì)鈦合金的性能及工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行攻關(guān)。顏鳴皋承擔(dān)的鈦合金相圖和加工織 構(gòu)的研究這兩個(gè)課題在當(dāng)時(shí)國際上還沒有開展研究。不久，顏鳴皋的課題就取得了革命性的突破。他首次提出了關(guān)于鈦合金的拉伸、壓縮與軋制織構(gòu)的晶格位向的學(xué) 術(shù)報(bào)告，受到有關(guān)方面的高度評(píng)價(jià)，被一些鈦合金的權(quán)威著作引用。

1951年顏鳴皋沖破重重阻撓回國，在華北大學(xué)工學(xué)院冶金系擔(dān)任教授，1956年顏鳴皋參加了《1956-1967年國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要》的編寫工作，他倡議的開展鈦合金研究被列入了規(guī)劃，為我國鈦合金的研究和發(fā)展開辟了一條康莊大道。

1956年，第二機(jī)械工業(yè)部航空工業(yè)局北京航空材料研究所（即現(xiàn)在的中航工業(yè)航材院）成立，請(qǐng)來顏鳴皋領(lǐng)導(dǎo)建立中國第一個(gè)鈦合金研究室。顏鳴皋采取 一手抓設(shè)備、一手抓資料的思路，率領(lǐng)一批青年技術(shù)人員，自行設(shè)計(jì)、制造設(shè)備，建立了非自耗電極真空電弧爐和7.5公斤自耗電極真空電弧爐，并于1958年 成功熔煉出我國第一個(gè)3公斤的鈦合金鑄錠，標(biāo)志著中國有了自己的鈦合金。之后，他又自制了真空自耗電弧爐，提高了鈦合金的研制水平，并在實(shí)踐中培養(yǎng)出我國 第一批優(yōu)秀的鈦合金研究人員。顏鳴皋是名副其實(shí)的中國航空鈦合金研究的開拓者和奠基人。

中國航空高溫合金應(yīng)用基礎(chǔ)研究的奠基者

20世紀(jì)60年代以來，世界發(fā)達(dá)國家的航空發(fā)動(dòng)機(jī)采用鎳基高溫合金的研究進(jìn)入了快速發(fā)展期。為了加強(qiáng)金屬應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究，顏鳴皋出任金屬物理研究 室主任，領(lǐng)導(dǎo)高溫合金的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。他與陳學(xué)印共同在《金屬學(xué)報(bào)》上發(fā)表了《鎳基合金的強(qiáng)化》的綜合評(píng)述，并根據(jù)鎳和其他元素的院子半徑差、晶體結(jié)構(gòu)和 電子層構(gòu)造，分析了各種合金元素在鎳基合金中的存在狀態(tài)及強(qiáng)化序列，評(píng)述了高溫合金強(qiáng)化機(jī)理，對(duì)中國正在開展的高溫合金研究工作起到了促進(jìn)作用。

顏鳴皋在任北京航空材料研究所總工程師后，還指導(dǎo)并參與了航空用高溫合金材料的應(yīng)用和基礎(chǔ)研究工作，并指導(dǎo)碩博士研究生開展了高溫蠕變機(jī)理、蠕變- 疲勞交互作用機(jī)理、高溫抗氧化機(jī)理、高溫下析出相形成與影響機(jī)制等方面的研究，取得了豐碩的研究成果，并培養(yǎng)了一大批高溫合金材料與應(yīng)用研究科研人才。

中國航空金屬材料疲勞與斷裂研究的創(chuàng)立者

20世紀(jì)70年代以來，顏鳴皋組織和領(lǐng)導(dǎo)固體力學(xué)和材料物理兩支隊(duì)伍，采取宏觀力學(xué)與微觀分析相結(jié)合，開展金屬材料疲勞與斷裂方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，取得了一些重大研究成果。

與此同時(shí)，顏鳴皋還培養(yǎng)了一批技術(shù)骨干，使航材院在材料疲勞與斷裂研究方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，在國際上也享有一定的聲譽(yù)。1989年，顏鳴皋被全國失效分析委員會(huì)授予“全國有突出貢獻(xiàn)失效分析專家”稱號(hào)。

從金屬織構(gòu)理論到鈦合金研究，從航空高溫合金應(yīng)用基礎(chǔ)研究到航空金屬材料疲勞與斷裂研究，顏鳴皋用矢志不渝的愛國情懷和求真務(wù)實(shí)的科研態(tài)度，在航空材料研究的大道上，留下了堅(jiān)定腳印，這就是顏鳴皋——一個(gè)用特殊材料鑄就的輝煌人生！