曹春晓:情系航空钛合金

2012年09月12日 11:2 5998次浏览 来源:   分类: 钛资讯   作者:

  高低温交替热变形工艺的诞生
  钛合金大型锻件,存在着一个长期未解决的“老大难”问题,这就是金相组织的不均匀性,俗称“大花脸”。具有此种金相组织的钛合金材料,其疲劳强度明显低于金相组织为均匀细小者,从而影响材料的使用寿命和可靠性。
  曹春晓在国外资料中看到钛合金锻造过程中不允许有空烧现象(即加热后不锻造)后,曾怀疑锻件的粗大晶粒可能与“空烧”有关。为了搞清楚这一问题,曹春晓在一次铸锭开坯锻造时,特意检验了锻件两端的金相组织,却意外地发现,在β相区高温“空烧”的那一端的宏观晶粒组织反而比未经“空烧”的另一端均匀、细小得多。他怀疑会不会是把两端的金相试样弄颠倒了?他苦苦地思考着。在正确地分析这一试验结果后,得出了“金相试样并未混号,这一重要现象符合科学原理”的初步判断。为了进一步证实他“行而三思”的这一“灵感”,曹春晓把那个金相组织粗大、不均匀的试样重新放入高温炉内“空烧”一次,结果金相组织也变成了小而匀的晶粒。曹春晓高兴得跳了起来。啊!消除“大花脸”有希望了!他又联想到过去科研实践中发现的另一现象:有些钛合金盘模锻件或锻坯内部的大变形区,呈更加细小均匀的宏观晶粒;又联想到文献中指出的钛合金“变形热”大和导热性差等特性,顿时冒出“二次灵感”。原来盘模锻件或锻坯内部宏观晶粒的细化和均匀化,是由于“变形热”导致经较低温度(α+β区)大变形的金属迅速升温至β区的结果。这与铸锭开坯锻造的“空烧”有相似之处,但两者之间也存在着差异。
  在这些广泛联想和交叉思考的启发下,曹春晓对钛合金的再结晶——相变联合机制有了新的认识,并在工艺路线上产生了如下新思路:如果相继地经高温开坯和低温热变形后重新加热至高温,岂不是能获得更加均匀细小的宏观晶粒吗?如果要获得细小等轴的显微组织,则可再进行低温的最终热变形。这一新思路构成了高低温交替热变形(高—低—高—低)新技术,并在以后的科研和生
  产中不断完善和广泛应用。对此,曹春晓深有感触地说:“如果当时‘行而不思’,则完全可能轻信或片面理解某些国外资料关于‘空烧’的观点而轻率地放过这一重要现象,也不会联想到过去钛锻件出现的‘变形热’现象,那么,一些本来可从这些现象中引发的新思路和创立新技术的机会就会失之交臂,遗憾终生。”而正因为他践行自己“三思而行,行而三思”的格言,才使这一新工艺脱颖而出。

  专心致志 公而忘私
  曹春晓是一个非常珍惜时间的人。白天忙着做试验,晚上回到家还要抓紧看资料、写文章。上世纪六十年代。那时两家住一个单元,他家五口人住12平米,晚上在屋里开灯加班,又怕“扰民”,他只好等两家人都睡了后,在卫生间支张小桌权当书房。多少篇资料的阅读和多少篇报告、论文的撰写,就是在这种特殊的“书房”里完成的。将卫生间当书房,是曹春晓的一大“发明”。
  上世纪八十年代,正在上海钢铁五厂做大炉科研试验的紧要关头,曹春晓接到哥哥打来的电话,说父亲病重住院,让他赶快去看看。他想,从吴淞区的上钢五厂到卢湾区的医院,坐车得走一个多小时,来回至少得三个小时,他不能离开科研现场这么久,就告诉哥哥:“现在是科研关键时刻,不能脱身。等试验告一段落就去。”之后,哥哥又来过几次电话,说医院已经下了病危通知。曹春晓说:“好的,试验一结束,我立刻就去。”他是个很重亲情的人,在父亲病危的时刻,他何尝不想去看望、守护,尽一份孝心,至少也得在父亲弥留之际见上一面啊!可是,现在的科研试验关系着发动机生产厂的装机试制计划和新型歼击机的急需,容不得他抽身啊!直到锻完最后一个饼坯,曹春晓才急匆匆地赶到医院。可是,此时父亲已经与世长辞。他不禁潸然泪下,为自己在父亲临终前没能见上最后一面而深感内疚。

  理性思索下的人生箴言
  曹春晓不仅在学术上有很高的造诣,并以他杰出的科学研究成就为国家作出了重大贡献,而且在怎样打造成功人生和快乐人生方面也有着许多独到的见解。许多学校、科研单位请他前去为学生、职工作励志报告。
  有人问曹春晓:“你认为事业成功必须具备哪些条件?”他列出了四个要素:天资、勤奋、机遇、修养。他解释道:主要是勤奋和修养。
  他说勤奋包括三个方面:勤学习、勤实践、勤思考。谓之“三勤”,缺一不可。曹春晓写的一篇文章“三思而行,行而三思”发表在《院士思维》一书中。文中有许多根据自己亲身体验作出的“三思而行才能择善而为”,“行而三思才能脱颖出新”等充满唯物辩证法的精辟论述。
  在修养方面,他认为一个人的修养要做到“三善”:善自控、善合群、善生活。
  在问及他几十年的工作体会时,他深有感悟地说,“辛而不苦,劳而有乐”是自己力求达到的境界。这就要有理想有抱负,把劳动当成一种快乐,强大的精神力量会把一切劳苦统统化解。因而,虽然艰辛,却很愉快。
  他还有这样十六个字:“自尊,尊人;自爱,爱人;自明,明人;自信,信人”,以自己的方式,简明精辟地道出了自我修养和为人处世的准则。

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责任编辑:安子

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