根据国家发展经济的需要，中国科学院的部署和金属所当时的情况，1957年金属所的科研方向进行了战略调整，即由以钢铁生产服务为重点转向新材料的研究与开发。1957年春金属所成立了航空燃气轮机用高温合金研究组，组长为李薰所长，张沛霖、郭可信、庄育智和我为副组长。1957年底，成立了高温合金研究组(205组)，我是组长，1958年调来胡壮麒任副组长。

　　金属所高温合金研制的开创期

　　高温合金组成立以后，首先考虑以铁基代镍基，因为当时我国尚未发现大镍矿，而镍的进口又受到帝国主义的封锁，于是提出以铁基代镍基的战略目标，并与抚顺钢厂合作发展了铁基高温合金。

　　考虑到高温合金的主流仍然是镍基合金，但其锻造性能较差，我提出利用苏家屯1200吨挤压机采取包套挤压工艺，即用低碳钢包套，既可保温，又起到润滑作用，再加应力状态的改变，使是很难变形的合金也可成材。该技术后来发展为包套轧制，包套锻造，在我国广泛用于高温合金的生产。

　　变形镍基高温合金制造涡轮叶片未能取得成功，于是决定采用铸造镍基高温合金，并设计出一种不含钴的合金，其性能达到了当时的国际水平。金属所由此确定了发展铸造高温合金的科研方向，其理由是：一般来说，在相同成分下，铸造合金比锻造合金的使用温度高25℃；收得率高；可铸出复杂形状，包括气冷型腔；发展合金周期短；成分范围可调幅度大等。更主要的是铸造合金不需要大型锻压设备，发展合金的手段掌握在自己手中，所以，李薰所长和我们商定把发展铸造合金作为金属所高温合金科研重点，同时我还提出研究合金凝固过程是发展铸造合金的重要学科方向，因为铸件的疏松与偏析主要是在凝固过程中形成的。

　　为了保证高温合金的发展，在柯伟主持下，所内建立了一整套力学性能检测装置，如持久、蠕变和疲劳：分析室建立了常量与微量元素分析方法，当时这些技术手段在国内处于领先地位。60年代初金属所成立了以周本濂为首的高温测试基地，为合金的应用提供了设计参数。

　　金属所在开发铸造高温合金及精密铸造技术方面做出了重要贡献

　　(1)研制并推广铸造镍基高温合金多孔空心涡轮叶片

　　(2)在国内最早发展了抗热腐蚀涡轮叶片材料与工艺

　　(3)在国内最早确定了高温合金定向凝固方向

　　(4)开展金属间化合物研究

　　低偏析高温合金的发现与洁净高温合金冶炼技术的建立

　　金属所自确定以铸造高温合金为主要方向以后，发现降低微量元素可以提高强化元素的含量而不出现脆性相。根据这一研究结果，发展了一系列低偏析镍基高温合金，有的已得到广泛应用。另外，低偏析合金在定向结晶方面有更显著的优越性。

　　控制微量元素技术用于锻造合金也有应用前景，因为低偏析合金不但可以扩大锭型，以提高成材率，而且可以提高锻造或模锻温度，从而可以利用小锻机锻大锭或提高锻件的精度，低偏析技术属于原始性创新。因为国际上从来没有发现过高温合金中的微量元素会严重地影响合金元素的偏析。这一结果1988年在国际高温合金会议上公布以后，引起世界高温合金工作者的广泛关注，特别对磷在高温合金中的作用问题开展了大量研究工作，并发现磷有强化作用，从而发展了高磷高温合金。正是在系统研究微量元素对合金的性能影响的基础上，对磷的控制才可以作到趋利避害。低偏析技术1998年被国际材料联合会(UMRS)授予实用材料创新奖(Innovations of Real Materials)，是全世界评选出的12项成果之一。

　　变形铁基高温合金的研究与推广

　　自1957年我们提出以铁基代镍基高温合金发展战略目标之后，在国内掀起研发铁基高温合金的热潮。

　　为了推广高温合金产品，金属所历来都是主动出击，争取能使自己的成果得到应用。空心叶片和耐热腐蚀高温合金都是如此。

　　基础性研究和失效分析工作对高温合金生产立足国内起重要作用

　　金属所一开始就重视基础性研究工作。早在50年代末，金属所就建立了相分离与分析技术，研究元素在合金不同相中的分布，测定各种相的形成及与基体的错配度等，从而探讨合金强化机理。失效分析在一定程度上标志着基础知识的综合运用能力，金属所在这方面曾开展过大量富有成效的工作。

　　经验与教训

　　金属所从事高温合金的研究与开发迄今已有45年的历史了。在这期间，高温合金一直是金属所科研的重要组成部分，在国内也占有显著的地位，回顾过去，有以下几点经验和教训值得一提：

　　(1)选定正确的研究方向是成功的重要保证。

　　(2)要坚持既定方向，以坚忍不拔的精神，不懈地把科研成果推广到实用阶段。

　　(3)金属所从事高温合金的科技人员靠一种实干、苦干的作风，取得工厂及用户的信任和支持。

　　(4)高温合金从研究到开发，再到生产和应用是一个系统工程，是紧密相连的技术链，缺一不可。

　　(5)在充分发挥个人专长的基础上，团结协作、无私奉献是金属所高温合金研究队伍的重要特点。

　　(6)要使我们的成果得到人们的承认，必须加强与国内同行的交往。

　　(7)通过实践，锻炼出一支能文能武的科技队伍。

2009年师昌绪院士参观三耐

　　金属所高温合金的发展主要寄希望于年轻人，但愿他们能团结在一起为我国高温合金事业做出更大的贡献！同时希望老一代科学家充分发挥他们的作用，使之青出于蓝而胜于蓝。只要大家能发扬金属所的优良传统，金属所高温合金事业就会永葆青春。

 

　　（本文发布于2004年《金属之光》总39期）