趙振業：熱處理與表層改性技術是不可或缺的轉型之術

　　“30多年的改革開放成就了中國材料大國和機械制造大國，抗疲勞制造、熱處理與表層改性技術可能成就中國一個關鍵構件制造強國、材料強國和高端機械裝備制造強國。”

　　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，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78歲高齡的趙振業精神矍鑠，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，中國已經走到了關系命運的轉折點，亟待探索一條強國之道，升級中轉型之術。”他介紹，世界機械制造技術已經發展了三代：“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達國家關鍵構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鍵構件壽命短、可靠性差、結構重等三大問題，累及中國機械制造業如今不能升級轉型。抗疲勞制造是新一代先進技術，中國的一項創新。

　　趙振業介紹，機械制造是工業化的基礎和支柱,高端機械裝備是機械制造業的領跑者，飽含諸多科學前沿和高技術的傳承，處于產業鏈和價值鏈的高端，占據制造業的核心地位。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，關鍵構件經常是機械裝備失效的元兇。如主軸承失效引起發動機毀壞，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。可見，關鍵構件決定了機械裝備的主要功能，體現了機械裝備的壽命、可靠性與經濟可承受性，是機械制造的核心，高端機械裝備發達國家無不是關鍵構件制造強國。但是，中國的關鍵構件卻存在壽命短、可靠性差和結構重量高等三大問題。所謂關鍵構件，指的是轉動構件葉片、盤輪、軸；傳動構件齒輪、軸承；主承力構件飛機起落架、對接螺栓等。

　　趙振業說，關鍵構件都在極端的動態下服役，主要失效模式是疲勞，經常提前疲勞失效，而且90%以上的疲勞失效源自“成形”制造。毫不夸張地說，不解決關鍵構件的“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，創新什么，從何處入手和如何實現創新。答案是肯定的：從長壽命關鍵構件入手，創新抗疲勞制造技術。熱處理與表層改性是抗疲勞制造的核心技術高端機械裝備制造的關鍵技術，賦予先進材料極限性能，賦予關鍵構件極限服役性能。

　　機械制造的“內科學”賦予先進材料和關鍵構件性能

　　由趙振業主持的科研團隊，創新并建立以熱處理與表層改性為核心的抗疲勞制造技術體系后，某先進戰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戰機起落架5000飛行小時世界最高規定壽命，自1991年服役至今無一故障。

　　趙振業說，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。一直是“材料科學與工程”和“機械制造工程”兩大學科的前沿，是發達國家研究的熱點。美、德、日等發達國家都有專門的技術發展路線圖，以不斷創新技術，提升產業水平，確保其關鍵構件的領先水平，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，是材料強國和機械制造強國的根本出路和升級轉型的第一需求。

　　趙振業強調，與制坯、切削等其它技術不同，熱處理與表層改性是機械制造的“內科學”，賦予先進材料和關鍵構件的是性能，既不顯山，也不露水。因而，盡管它們在關鍵構件和機械裝備的經濟可承受性價值鏈中高出其它技術很多倍，但卻不被認識；盡管賦予了材料極限性能、賦予了關鍵構件極限服役性能，但卻被邊緣化、附屬化，被排斥在國家科學技術發展規劃關鍵技術之外，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。

　　正是基于此情，趙振業于2011年提出并領導全國熱處理學會組織8位院士、300多位專家研討，于2014年初向國家有關部門提交了《中國熱處理與表層改性技術路線圖》。聚焦13個關鍵領域和人才隊伍，以打造“精密—高效—經濟—清潔—產業”中國特色熱處理與表層改性技術，用10—15年時間達到和超過國外先進水平，快速實現先進材料和長壽命關鍵構件。聚焦發動機、變速箱“瓶頸”，推動高端機械制造和先進材料升級轉型和創新發展。