中国第一批钛合金

1959年，北京航空材料研究所钛合金研究室里一片热火朝天，大家都全身心地投入到研制钛合金的工作中。

钛合金是上世纪四五十年代发展起来的轻金属，由于它具有密度低、比强度高、耐腐蚀性好等优点，迅速成为航空界的宠儿，被广泛用于制造飞机、火箭和导弹等装备。

常言道：一代材料，一代装备。在当时，如果能研制出高性能的钛合金，必定能使中国的航空工业如虎添翼。

一天，年轻的实验员小刘准备像往常一样查看电弧炉内铸锭熔炼的结果，可意外的是，观察口处的玻璃却黑乎乎的，压根看不到炉内的情况。

小刘是个急性子，没等炉子完全冷却就撬开了观察口的玻璃。不料，电弧炉竟猛然将小刘的脸吸了进去。刹那间，他就成了血人。同事见状，立刻高声喊道：“快！快叫颜先生过来！”

颜先生正是颜鸣皋，钛合金研究室的主任。在那个年代，称呼人为先生可不多见，不过由于颜鸣皋十分平易近人，从不摆主任的架子，大家都习惯称他“颜先生”，很少叫他“颜主任”。

任钛合金研究室主任时的颜鸣皋（图片来源：xyw.bit.edu.cn）

颜鸣皋火速赶到现场，在组织救治伤员后，便在电弧炉旁踱起步来。他百思不得其解：一个小小的炉子，为何会有如此大的真空负压，竟能将人吸进去？

他找来图纸，经过仔细比对，很快发现了问题的症结。原来，电弧炉是仿制苏联的，工厂在照葫芦画瓢时居然没有加工放气孔。如此一来，一旦炉内温度较高，真空度就会增大，负压随之增加。

在颜鸣皋的带领下，科研人员设计出一种简单有效的放气阀，从而使国产电弧炉的安全性大为提高。

有道是“工欲善其事，必先利其器”，设备安全性提高了，工作效率也就上去了。经过数百次的反复试验，钛合金研究室成功发展出钛合金真空自耗熔炼的方法，中国人终于可以用自己的设备生产出航空钛合金了！

随后几年，钛合金研究室先后研制出一系列优异的钛合金材料，为我国航空装备的制造立下了汗马功劳。

颜鸣皋与科研人员讨论问题（图片来源：www.cannews.com.cn）

从旁听生到耶鲁博士

筹建于1957年的钛合金研究室，在短短几年就取得丰硕的成果，这一切都与主任颜鸣皋的努力密不可分。

网上曾流传一份新中国成立后美国禁止归国的35位中国学者名单，其中就包括颜鸣皋，他可是第一位研究钛合金的中国人。

1942年，颜鸣皋从国立中央大学机械系毕业，进入中央工业实验所任助理工程师。三年后，他被派往美国普惠公司进修精密机械制造。

普惠公司是举世闻名的飞机发动机制造商，就是在这里，颜鸣皋开始对航空产生了浓厚兴趣。

为了充分利用进修时间，他白天跟随工人师傅学习具体操作，晚上则手不释卷，如饥似渴地阅读关于飞机制造的资料。到了周末，他还要前往附近的耶鲁大学旁听机械和冶金课程。

大学时期的颜鸣皋（图片来源：www.cas.cn）

颜鸣皋在课堂上表现甚为活跃，面对教授的提问，他总能应答如流。

一天下课后，系主任叫住了他：“颜，你愿不愿意留在耶鲁读书？”颜鸣皋先是一愣，继而肯定地说：“当然愿意！”系主任笑道：“好，这就行了！我喜欢刻苦用功又善于思考的学生，我马上给你们的使馆写信，请他们让你留下来。”

1946年夏天，颜鸣皋正式成为耶鲁大学的一员。仅仅一年后，他就发表了第一篇论文《金属加工织构的研究》，第一次对三种晶系的滑移系和加工织构进行了理论推算，在世界冶金领域引起极大关注。

他的导师激动地称赞道：“颜，你的这篇论文足可使你获得硕士学位，你的刻苦钻研和独特思维真令我感动！”

在世界冶金界崭露头角的颜鸣皋并未自我陶醉，而是继续过着单调又紧张的研究生活。他的活动范围非常简单，除了工厂就是学校，不是在实验室就是在图书馆。

功夫不负有心人，不久他便在铝单晶横断弯曲试验研究中取得突破，提出了著名的“显微弯曲假说”，成功解释了金属在拉伸、压缩和轧制下的一系列塑性变形现象。

凭借惊人的毅力和敏锐的思维，颜鸣皋仅用三年就完成了从旁听生到博士的转变。毕业后，他进入纽约大学从事与美国军方有关的钛合金研制工作，成为第一个研究钛合金的中国学者，填补了许多世界空白。

妙手巧治飞机病症

新中国成立后，颜鸣皋同钱学森一样，冲破了美国重重阻碍回到祖国怀抱。在他的倡议下，新中国成立了第一个钛合金研究室，于是就有了文章开头的一幕。

1974年的一个深夜，刚刚躺下休息的颜鸣皋被一阵急促的敲门声惊醒。他打开门后，一个熟悉的身影迫不及待地说：“颜总，时间紧急，我是来请您这位老将出马的！”

说话者名叫刘才穆，后来担任过直9、直11两型直升机的副总设计师，见颜鸣皋满脸疑惑，他赶紧说明了原委。

原来，当时我军装备的歼6飞机经常出现起落架材料开裂的现象，尤其当飞机完成70至120个起降时，这种现象特别明显。

要知道，起落架犹如战机的大腿，一旦出了毛病，会直接威胁飞机的飞行训练和起降安全。雪上加霜的是，当时我国还不具备生产起落架的能力，备件稀缺，损毁的起落架大多无法更换。无

奈之下，部队只好让大量的歼6飞机暂时停飞。

歼6的起落架（网络图）

听完刘才穆的说明，时任航空材料研究所总工程师的颜鸣皋当即答应道：“没问题，咱们一起把这块硬骨头啃下来！”

次日一早，颜鸣皋就请来材料、工艺和测试等多个学科领域的专家，成立了针对歼6起落架开裂问题的攻坚组。

由于事关国防安全，颜鸣皋特别叮嘱大家一定要十分慎重，必须将宏观研究与微观研究相结合，做到知其然，更知其所以然。

生活中我们常可见到将金属焊接起来的例子，但由于焊接结构难以承受高载荷冲击，因而在飞机部件上很少用到。

然而，面对起落架备件不足的事实，不少人都提出，能否对开裂的起落架进行补焊以解燃眉之急呢？颜鸣皋对此颇为谨慎，要求大家首先对焊接断裂参数进行测定，并建立一套合理检测裂纹的方法。

在颜鸣皋的领导下，北京航空材料研究所、北航、西工大、中科院金属所等单位分工协作，很快研究出一套对起落架进行补焊和强化的方法，使飞机的起降寿命提高近十倍，不但让上百架歼6重回蓝天，还为后来歼7、强5等飞机的定寿与维修提供了许多先进经验。

由于对我国航空材料的研制做出了杰出贡献，颜鸣皋于1991年被选为中科院院士。他将自己的一生都献给了祖国的航空事业，研制出一系列先进的特殊合金，他更是把自己炼成了一块撑起中国航空工业的“特殊合金”！

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人物小档案：

颜鸣皋（1920.6.12 – 2014.12.24），材料科学家、金属物理学家。他是我国航空钛合金研究的开创者，航空材料研究的先驱，在航空钛合金、高温合金及疲劳断裂与寿命预测等研究领域做出了杰出贡献。

名言：

科研作风体现一个人的品格。只有无私无畏，勇于献身，才能获得真知，激励后辈。祖国的未来，科学的未来，在年轻人身上。

参考文献：

[1] 沙志亮. 特殊材料铸人生:记中国科学院院士颜鸣皋[M]. 北京:航空工业出版社,2011.

[2] 张志国,郎小兵,朱知寿. 颜鸣皋:鹤鸣九皋 鹰击长空[N]. 中国科学报, 2015-05-08(3).

[3] 曹春晓. 我心中的颜鸣皋恩师[N]. 中国航空报, 2014-12-27(A4).