回到學校的柯偉潛心學習，并響應國家“向科學進軍”的號召，刻苦鉆研，獲得了北京市三好學生獎章。他還積極參加業余科研小組，由他代表小組報告的有關滾珠鋼退火的論文獲得了全校（學生）首屆科研成果研討會的一等獎，這些對他后來從事科研工作起到推動作用。

　　L957年，柯偉從學校畢業后分配到了中國科學院金屬研究所，同年11月被派到長春第一汽車廠工具熱處理車間當工人，參加勞動鍛煉。第二年6月，柯偉回到金屬所，被分配到師昌緒先生領導的強度組，之后又調入精密合金研究室，從事沉淀硬化不銹鋼、超強度鋼、薄膜等方面的研究。

　　三年自然災害期間，柯偉正擔任303組（薄膜組）組長，那幾年，全國上下缺糧少食，物資匱乏。到了冬天，所里的實驗室特別冷，一天只能工作六小時，環境非常艱苦。但柯偉并沒有忘記學習，他每天六點就到辦公室，利用上班前的三個小時念書。

　　1962年柯偉被調入了高溫合金研究室，從事我國第一代航空渦輪葉片用高溫合金的開發研究，并成為高溫合金研究梯隊中有影響的青年科技骨干之一。他改變傳統觀念，研究應力弛豫的動力學過程，利用噴丸提高中溫疲勞強度，解決了提高葉片薄弱部位強度的難題；他還在國際上首創噴丸氬氣聯合處理工藝獲得表面細化晶粒提高蠕變疲勞綜合性能。文革期間，他正擔任高溫疲勞組組長，師老也來到高溫疲勞組，組里的工作不但沒有停滯，還針對滲鋁涂層和晶粒細化對高溫合金力學性能的影響進行了重要的研究。由他主持的 “高溫合金強化工藝及強度測試新技術”項目在l977年獲得了冶金部重大科技成果獎。他作為攻關二級課題負責人參加的“GH135合金研制”獲全國科學大會獎，“殲八殲七所用發動機配套的多孔氣冷一級渦輪葉片的研究與推廣”及“K38鎳基高溫合金與工藝研究”集體獲國家科技進步一等獎和三等獎。
 

　　改革開放后，國家對科研工作予以了高度的重視。1979年，柯偉作為首批公派人員，到英國國家物理實驗室進修。在此期間，他與國際知名蠕變學者Dyson合作提出疲勞預形變誘發蠕變空穴模型，并得到實驗驗證，發展了蠕變疲勞交互作用理論，受到國際上的好評。

　　L982年回國后，柯偉在金屬所組建斷裂研究室，擔任室主任。第二年，他奉命負責組建中國科學院金屬腐蝕與防護研究所，隨后他就把全部精力投入到中國的腐蝕基礎理論研究和防護的工程應用實踐中。

科研　從實際應用出發

　　柯偉一直倡導“用不上的技術就是沒有用的技術”,20世紀90年代初，他身體力行，開始致力于成果轉化及中試基地建設，創辦了國家腐蝕控制工程技術研究中心，重點發展對國民經濟有重大影響的防蝕技術，始終堅持不斷創新。
 

　　1993年由柯偉直接創建的SEBF重防腐涂料組，開發系列粉末涂料、涂裝設備和工藝取得多項專利，在價格和性能上都保持了對國外公司的優勢。l995年他組織支持緩蝕和涂料聯合攻關組參加17萬噸希望號巨型油輪壓水艙防護的國際性競爭，設計出的特種涂料代替了美國羊毛脂，被譽為“科技轉化為生產力的范例”。

　　杭州灣跨海大橋被設計為當時世界上最長的跨海大橋。為了降低造價，縮短施工周期，需要采用群樁結構，要求使用壽命達到100年，這就需要解決鋼管樁腐蝕問題。由于沒有先例可循，柯偉同張立新、李京和趙健等人合作率先提出了“多層融結環氧涂層與犧牲陽極的聯合保護”方案和實施計劃，成功地解決了這一國際性的難題。2007年6月大橋全線貫通，鋼管樁腐蝕電位控制完全符合要求。
 

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