但是,所有这一切,都不能阻挡一颗为国效力的心。1955年,在历经波折后师昌绪终于回到朝思暮想的祖国。
“美国人能做出来,我们怎么就做不出来?”
1964年秋天的一个深夜,一位客人匆匆敲开了师昌绪的家门。此时的师昌绪已经归国九年,是中国科学院金属所的研究员。为了新中国航空航天的需要,他已转入高温合金这个高精尖领域,并带领他的团队,取得了不俗的成果——针对当时受国际封锁,国内镍、铬缺乏的现实,他研制出我国第一个铁基高温合金,并建议将稀土用于高温合金冶炼;他提出的“微量元素控制的低偏析技术”,大大提升了我国铸造高温合金的品质,这项被世界公认的原创性工作,在数十年之后为他赢得了国际材料研究学会联合会“实用材料创新奖”……作为开路先锋,这一切,为他日后赢得了美誉。而这一次的访客——荣科,时任航空设计院副总工程师,带给他的,是又一个难题。
1964年,我国自行设计的新型飞机亟须配套发动机,按要求,发动机必须增加20%的推力,这意味着发动机的涡轮叶片工作温度要提高100度。“高温涡轮叶片是航空发动机的关键部件,叶片金属在长期工作中所能承受的最高温度决定了发动机的功率,也决定着飞机的飞行速度和高度。在20世纪60年代前,国内外几乎所有叶片均为锻造后经机械加工而成的实心叶片,但用这样的技术,仅依靠材料改进,每年发动机温度的提升只能有7到8℃。”面对这样的现实,当年荣科在研讨会上提出了—个大胆的建议——采用空心涡轮叶片。“空心铸造”,这是当时美国刚刚取得突破、对外高度保密的技术。在国际上,尚有很多科学家对其质量持怀疑态度。即便可行,对中国人来说,技术跨度也实在太大了。因此,很多与会专家都不赞同这一建议。而荣科当众立下军令状——“一年内研制成功!”
“荣总和我一说,我的第一反应是‘一无所知’——没见过,甚至没听说过。但荣总说美国人已经研制成功,他在巴黎航展上见过。我想,既然美国人能做出来,我们怎么就做不出来?”
在师昌绪带领下,金属所组织了上百名科技人员的攻关队伍。一个个技术难关被相继突破——制成M17合金,比原苏联米格21的发动机所用的合金轻9%,将发动机安全系数提高了35%,采用真空精密铸造技术突破叶片铸造工艺的难题,在实验室研制出了我国第一片9孔铸造空心涡轮叶片,开发出超声波和X射线测厚技术,用于检测叶片和定位型芯……1966年,我国第一台铸造空心叶片装机试车成功。从承接任务到完成技术攻关,师昌绪真的只用了短短一年时间。而晚于中国起步的英国科学家研制这一技术,足足用了8年时间!我国成为继美国之后,世界上第二个成功使用精铸气冷涡轮叶片的国家。目前,该叶片已生产了数十万片,是我国用量最大的航空涡轮叶片。发动机从来没有因叶片失效发生过事故。而由该项技术发展出的冶炼、浇铸、型芯、检测等系列工艺和标准一直指导着我国几十年来高温合金的制备和铸造涡轮叶片的生产。