中國夢的核心是工業現代化，先進制造業是工業現代化的支柱，高端機械裝備制造是強國的標志，直接關系國民經濟繁榮、國家安全建設和科技創新戰略。第四次工業革命號角的吹響讓中國制造業迎來了難得的發展機遇，也面臨著前所未有的嚴峻挑戰。不可否認，我國機械制造業取得了令人矚目的成就，但與世界先進水平相比，仍存在較大差距，“大而不強”是目前不爭的事實。如何提升我國機械制造業的核心競爭力，邁向全球價值鏈的高端？如何加快我國由制造大國向制造強國轉變的步伐？面對機械制造業的轉型升級，材料和制造技術將何處何從？

    11月2日，在中國工程院化工、冶金與材料工程第十一屆學術會議期間，帶著這一系列的疑問，記者有幸采訪到了抗疲勞制造締造者、金屬材料科學家、中國航發北京航空材料研究院研究員、中國工程院院士趙振業。趙院士憂國憂民、語風犀利率真令記者肅然起敬。整個采訪過程嚴肅而祥和，記者被這位79歲科學家濃烈的愛國熱忱和堅毅的科研精神所深深地感染！

    趙振業院士

    潛心科研釀碩果  赤忱丹心報祖國

    趙振業出生在中華文明的發祥地之一河南省原陽縣，求學于西北工業大學金屬學及熱處理專業，學成后北上京城，在西山腳下的中國航空發動機集團北京航空材料研究院（以下簡稱“航材院”）幾十年如一日從事航空超高強度鋼應用基礎理論、合金設計和工程應用研究，并成為國內外知名的金屬材料科學家。

    1961年，23歲的趙振業畢業后被分配到航材院。他回憶說，很慶幸一接觸工作便投入了我國第一個12%Cr鋼的研究。跟著老一輩研究人員學步，而且一學就是十多年。作為一個主要參研者，看到親自創造的綜合性能優于國外同類合金的新鋼種，并先后在三個航空發動機上壓氣機轉子葉片、輪盤應用并取得成成功，他感到自豪！回味在那場“文化大革命”中日夜兼程走完的從合金設計、實驗研究、工業試制到發動機工程應用技術研究、構件制造、演示與生產全過程，從中學到的知識，積累的經驗，培養的勤學習慣和研究創新啟蒙，他認為不僅很值得，而且是終生受益！

    1975年起，他受命主持研究航空中溫超高強度鋼，步入新的研究領域，開始獨立研究。當時除了美國把熱作模具鋼H11用作飛機構件外，世界上還沒有一個真正的航空中溫超高強度鋼。他從研究二次硬化和強韌化基本理論出發，在相變、熱處理、力學性能、工藝性能等系統探索基礎上，研究成功38Cr2Mo2VA中溫超高強度鋼。由于巧妙地利用了Mo元素的強二次硬化效應，少量Cr元素與Mo配伍能壓低Mo的硬化峰值，減少其對基體韌性的傷害程度，調整鋼的韌性；少量Cr還可以提高Mo硬化峰前的硬度，調整鋼的回火曲線，拓寬回火溫度范圍等特性，不僅達到了超高強度、綜合力學性能良好、耐溫高達500℃，而且，合金元素總添加量不足5%，從而將中溫超高強度鋼由中合金體系降為低合金體系。新鋼種的研究成功，解決了飛機后機身超溫超重的選材問題，還歷練了他自主創新的能力和智慧，并獲得國家發明三等獎。

    起落架是飛機的第一關鍵構件，疲勞性能要求很高。長期以來，起落架壽命短，故障多，一直是困擾我國飛機設計發展和安全可靠使用的難題。1983年秋，他開始主持超高強度鋼300M長壽命起落架應用研究課題。首先結合我國熔煉設備和技術現狀提出“提純原材料，降低硫含量”、“鐓－拔開坯”技術路線建議，與撫順鋼廠創新提純技術，于1985年一舉達到美國標準要求和實物水平，開拓了一條自己的冶金技術路線，中國航空超高強度鋼開始走上了VIM＋VAR雙真空熔煉的高純道路。300M鋼是世界最好的起落架鋼，強度高，韌性良好，固有（應力集中系數Kt＝1）疲勞強度高，用作起落架可做到體積小、重量輕、壽命長、使用可靠。但是，其突出缺點是疲勞強度對應力集中敏感和氫脆敏感。如不解決，非但不能滿足起落架要求、充分發揮其超高強度優越性，還會潛在災難性隱患。為此，提出了發展材料應用科學與技術思路，從抗疲勞原理出發，設計了長壽命起落架的總體技術方案。研究并提出一種“無應力集中”抗疲勞概念，創新了抗疲勞應用技術體系，即表面完整性機械加工技術體系、表層組織再改造性技術體系、表面完整復合防護技術體系、構件細節設計技術體系和（分課題負責人為主創新的）10多項先進工藝。這些技術克服了300M鋼的兩項弱點，回復了因應力集中喪失的疲勞強度，抑制和防止了氫脆。用國產300M鋼制造起落架的疲勞壽命一舉達到5000小時未失效，增加載荷30％再繼續試驗至6000小時仍未失效。這一結果遠遠超過了課題規定3000小時指標，也超過了國外同類起落架5000小時最高規定壽命指標。如今，起落架已廣泛應用于多種飛機，使用至今無任何故障。長壽命起落架研究成功開拓了一條材料應用研究道路，又增添了超越國外先進水平的經歷和能力。該研究獲得國家科技進步一等獎。

    我國是一個海洋大國，飛機需要在極端海洋氣候環境中服役，他摒棄了國外的超高強度鋼發展道路和認識，堅持研究發展超高強度不銹鋼，解決腐蝕問題，提高全壽命期經濟可承受性發展方向。經過幾年強韌化機理探索，初步獲得三個新機理：超細馬氏體板條、超細沉淀相M２C、Fe2Mo和逆轉變奧氏體。優選了一個合金成分體系：Fe－13Cr－12Co－Mo－Me。在實驗室采用VIM＋VAR雙真空高純熔煉和控制相變熱處理后，抗拉強度接近1900MPa，斷裂韌性（KIC）達到110MPam1/2 ，率先把不銹鋼提升到了超高強度高韌性。與此同時，還設計了一種表層硬化型不銹齒輪軸承鋼Fe－14Cr－12Co－Mo－Nb－Me，力學性能達到σb ～1850MPa，KIC～110MPam 1/2，探索研究的表層超硬－韌化方法可使鋼的表面硬度達到HRC70以上，500℃下的硬度保持在HRC63，率先把齒輪軸承鋼也提升到了超高強度、高韌性，獲得國家發明專利。

    經歷50多年研究，他的科研成果構筑了我國航空超高強度鋼體系架構：低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼和不銹鋼，發表了數十篇學術論文和“合金鋼設計”專著，培養博士生，被譽為“超高強度鋼之父”。集多項航空超高強度鋼研究創新、工程應用成功、達到和超過國外先進水平，他提出了材料科學與工程“兩個全過程”概念，即“材料研制全過程”和“材料應用研究全過程”。將材料科學與工程從“四要素”時代領入了“兩個全過程”新時代，新時代的特征是材料兼具極限性能和極限服役性能。當記者問到中國先進材料的發展方向時他堅定地強調了一個字：“純”！

    如今79歲高齡他仍堅守在科研一線，滿懷信心地在和年輕同伴們研究創新先進材料，為我們偉大祖國的材料事業繼續奉獻著光和熱！用趙院士自己的話說：“我只是眾多科研工作者中的一員，我在做我應該做的事情。我們偉大的祖國走向富強、繁榮，趕超發達國家是我畢生的愿望！”

    堅持自主創新路   成就制造強國夢

    習近平總書記說過：“實現中華民族偉大復興的中國夢，就是要實現國家富強、民族振興、人民幸福”。

    中國夢的核心是工業現代化，先進機械制造業是工業化的支柱，高端機械裝備制造是強國的主要標志，機械制造直接關系國民經濟繁榮、國家安全建設和科技創新戰略發展。趙院士創新了抗疲勞制造——新一代先進制造技術。

    趙院士說，經歷60年發展、特別是改革開放30多年發展中國已經成為一個機械制造大國和世界第二大經濟體，正在向機械制造強國邁進，這是一個歷史性轉變。當前遇到的最大困惑和難題是機械制造升級轉型，問題未得解決不僅遲滯轉變進程，導致了國民經濟下滑，而且這一趨勢還會繼續。國民經濟生產力構成中制造占60%以上，社會財富的60%由機械制造創造，而中國僅占20 %左右，空間和潛力很大，解決了機械制造升級轉型問題經濟不但不再下行，反而會走上發展快車道。所以，舉國上下在探索一條機械制造強國之道。道路是什么，該如何走，趙院士提出了自己的見解：抗疲勞制造是必由之路。

    他解釋說，高端機械裝備制造是高科技傳承，產業鏈和價值鏈的高端，改變中國引進仿制、競爭弱勢的根本出路。高端機械裝備制造是一個復雜的體系，如構件、部件到整機的機械結構體系以保證功能，功能、性能與全壽期的成本統一的經濟可承受性體系以保證生存等。同時保障這些體系的是長壽命、高可靠，其體現者是關鍵構件。所謂關鍵構件包括轉動構件、傳動構件、主承力構件，它們都在動態下服役，主要失效模式是疲勞。大量機械裝備提前失效、失事造成災難性后果，并非結構存在什么問題，而是由于關鍵構件疲勞失效。據報，飛機空中解體、火車出軌、塔吊突然倒塌、兒童游樂車突然倒塌居然都是因為對接螺栓疲勞失效。一個不起眼的關鍵構件失效不僅嚴重威脅機械裝備服役安全、釀成災難性后果，而且導致機械裝備的功能、經濟可承受性乃至信譽都蕩然無存。可見，沒有關鍵構件高端機械裝備制造無疑于無米之炊！中國制造的關鍵構件存在壽命短、可靠性差、結構重等三大問題，當然無法升級轉型到高端機械裝備制造。關鍵構件是設計、材料、制造三位一體技術集成。所以，關鍵構件必須建立三個技術體系：設計技術體系、材料技術體系、制造技術體系。其中，設計技術體系主司結構，材料技術體系主司強度，制造技術體系主司壽命。設計、材料、制造三個技術各自獨立、互不孕育，而融合一體、不可分割，同等重要、不可偏廢方能制造出關鍵構件。但是，長期以來制造不僅沒有作為核心技術發展，反而被邊緣化了。關鍵構件和高端機械裝備是制造出來的，沒有先進制造技術無異于紙上談兵。中國沒有先進制造技術，當然無法制造出關鍵構件高端機械裝備。制造技術、關鍵構件、高端機械裝備制造一脈相承。他講了一個小故事，早在1950年美國發展民航客機用渦輪噴氣發動機擬定壽命30000小時，但被擱淺了，原因是主軸承達不到壽命要求。于是，從選材開始、冶金、制造、試驗一路研究，到1960年主軸承壽命達到了30000小時，發動機投入生產、服役。1983年中國研制的一種發動機擬定壽命200小時，也是因為主軸承達不到壽命要求被擱淺。不過，解決辦法是有什么用什么。接著研究新型發動機時還是主軸承達不到壽命要求，還是有什么用什么，應付湊合。如今，主軸承制約了發動機和高端機械裝備制造。所以，在科學技術發展中沒有捷徑，該做的事一定要做。今天偷個懶，明天要花更大功夫補償，甚至貽誤大事。

    趙院士說，縱觀世界機械制造技術已發展三代：“成形”制造、表面完整性制造、抗疲勞制造。所謂“成形”制造就是中國普遍采用的按照設計圖紙規定要求制造構件的技術，基本特征是制造與壽命無關。“成形”制造帶來兩大問題：一是導致高強度材料不敷應用，即誘發疲勞強度應力集中敏感，當應力集中系數Kt=3時疲勞強度降低約50%，Kt=5時降低約80%，高強度鋁合金、鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、齒輪軸承鋼等均如此；二是關鍵構件提前疲勞失效，即“成形”制造留下的切削刀痕不連續造成了很高的應力集中，該處成為疲勞源，導致構件提前疲勞失效，高強度鋁合金、鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、齒輪軸承鋼構件也均如此，并成為“兩大問題”的原因，亟待淘汰。

    50年前全世界都和中國現狀一樣，而美國于1948年到1970年花了20多年時間研究成功表面完整性制造。所謂表面完整性制造是控制表面完整性、以疲勞為判據和提高疲勞強度的制造技術，理論基礎是疲勞，關鍵心技術是切削和表面強化，高強度材料和構件疲勞強度應力集中敏感得到改善。對“成形”制造的最大進步在于表面完整性制造與壽命相關，并取得三大效果：關鍵構件長壽命、高可靠、結構減重，美國戰機F15、F16壽命達到5000飛行小時世界最高水平，西方發達國家普遍采用進而壟斷了高端機械裝備制造至今已半個世紀，走出了一條機械制造強國道路。這就是西方發達國家制造的關鍵構件和裝備壽命更長，可靠性更高的原因。但是，表面完整性制造認識局限、效果有限，應予跨越。

    趙院士和他的團隊花了30年時間研究創新一種抗疲勞制造。提出了新概念：抗疲勞制造是控制表面完整性和表面變質層、以疲勞為判據和達到極限疲勞強度的制造技術；提出了新理論：“無應力集中”抗疲勞概念；建立了關鍵技術體系：抗疲勞制造關鍵技術體系、極限壽命設計技術體系、極限性能材料體系等，形成了第三代機械制造技術。用以制造的超高強度鋼、齒輪軸承鋼、耐溫高強度鈦合金、高溫合金疲勞壽命均提高100倍以上；制造的飛機起落架疲勞壽命達到和超過美國F15、F16戰機 5000飛行小時世界最高規定壽命，多種飛機使用，從1991年服役至今無一故障；制造的主軸承滾珠接觸疲勞壽命達到400萬小時，對比試驗超過世界領先水平的同一軸承滾珠一個數量級。抗疲勞制造顛覆了材料，推動先進材料跨入“兩個全過程”新時代，走上極限性能和高純凈度發展道路；顛覆了設計技術，亟待創新理論和方法，走上極限壽命、極限可靠性、極限減重設計。抗疲勞制造建立了機械制造新理念：從“成形”制造的精密、高效、表面完整性制造的精密、長壽命、高效到抗疲勞制造的精密、極限壽命、高效；關鍵構件的壽命從“成形”制造的（設定數量級為1）表面完整性制造的10提高到抗疲勞制造的100；抗疲勞制造改變了疲勞失效模式并與制造無關，因而制造的關鍵構件達到了極限壽命、極限可靠性、極限減重。風水輪流轉，遂后大家將看到的是中國制造的關鍵構件和裝備比西方發達國家制造的壽命更長，可靠性更高！

    趙院士呼吁，加速抗疲勞制造研究發展，建立抗疲勞制造、極限壽命設計、極限性能材料新三位一體技術體系是機械制造升級轉型的當務之急，是提升國民經濟發展的根本道路，是實現機械制造強國的根本道路。轉變60年養成的習慣和觀念，從仿制慣性中掙脫出來，換上創新理念和思維，舉國上下聚焦抗疲勞制造，落實措施，一定會在不長時間成就中國成為一個達到和超過西方發達國家的關鍵構件制造強國和高端機械裝備制造強國。表面完整制造曾經為西方發達國家帶去了機械制造強國，抗疲勞制造是中國的一個強國機遇，關鍵是應抓住機遇！

    遵守科學規律  實踐中華民族偉大復興夢

    采訪到科研成果如何獲得時趙院士很有感慨地說，他很慶幸自己走上了科學研究道路，但一輩子有太多辛苦；他忠實于科學研究，一輩子奉獻給了創新；他樂于科學研究，有諸多成功享受。他說，一個人畢生要做兩件事情“一是認識世界求得生存，一是改造世界求得生存好”。一個科研工作者要做三件事：認識科學規律知道能做什么，遵守科學規律并開拓創新，發現科學規律知道該做什么并做到更好。所以，在50多年的科研生涯中他從不吝惜勞苦與智慧，主動把研究目標定在領先國際水平上，不僅連續創新成功多項達到和領先國際水平的成果，而且發現多項科學規律，提出了新概念、新理論、新技術。

    1、科學技術“全過程研究”概念

    集多項研究成功經歷提出了一種科學技術“全過程研究”概念。他推崇科學認識論。科學認識論指出，人類在認識客觀世界時需要經歷認識、實踐，再認識、再實踐……認識單元的反復循環才能獲得相對真理，只有真理才可用以改造世界。他實踐科學認識論，認為科學技術研究是人類認識客觀世界的組成部分。把科學技術研究作為一個“全過程研究”，即認識單元，并分解為四個要素：應用基礎理論、科學技術、工程化生產和服役失效反饋，四個要素反復循環才能獲得相對真知，真知才可用以成就產品和人才。其中，“應用基礎理論”直接導向技術創新，“科學技術”是研究創新的主體，“工程化生產”是有價值的形式，“服役失效反饋”是科學技術的可用性；后一個要素是前一要素的歸宿與判據，不能導致科學技術創新的應用基礎理論是不適用的理論，不能工程化生產并形成有價值的形式的科學技術是無用的，不能適應服役的產品應予拋棄，服役失效反饋是“全過程研究”或一個認識單元的終結。實踐是檢驗真理的唯一標準，“服役失效反饋”理論與“應用基礎理論”一致證明“科學技術”是真知，認識結束，不相一致時“全過程研究”反復進行直到一致。

    趙院士強調，研究科學技術的目的全在于應用，實踐“全過程研究”可以獲得可用可靠的科學技術。“全過程研究”是科學技術研究的普遍規律和準則，務必遵守這一科學規律，實施這一準則。因為已有太多的教訓：很多科學技術研究者不知道“全過程研究”，更少有人實施“全過程研究”，以致立了很多研究項目獲得成功的很少，可用可靠的的成果更少；很多研究者辛勞多年卻未做出成果，虛度了年華；不少研究者用非真知教授學生，流傳了大量的錯誤概念，混亂了學術環境，貽誤了一代又一代學子。

    2、材料科學與工程“兩個全過程”概念

    縱觀千百年人類文明發展史清晰可見材料的身影，經歷了石材、木材、鐵材、復合材料，材料是人類進步的推動力。如今，先進材料已經發展成為科學前沿，理論、實驗達到高水平，具有極限性能特征，極大地推動多種學科發展，殊不知先進材料經歷了艱難的發展歷程。半個世紀前材料還處于科學和工程分立而相互制約的狀態，直到上個世紀70年代美國才找到了一個科學規律：材料科學與工程，結束了混沌狀態，推動了材料大發展，并成為高等專業教育的一級學科。到了90年代中又找到了一個新規律：材料科學與工程“四要素”，并推動材料獲得極限性能。所謂“四要素”指的是成分、組成與結構，合成與加工，性質和服役行為，西方發達國家普遍采用“四要素”研究材料，材料科學與工程進入“四要素”時代，幾年前還發展了“基因設計”。沒有規矩不能成方圓。中國也將材料科學與工程列為高等專業教育的一級學科，卻未能遵循“四要素”研究材料，甚至知之甚少，導致了與西方發達國家材料的差別和落后狀態。

    研究材料的目的全在于應用，用得好才是好材料。趙院士研究發現具有極限性能的材料并不一定好用，甚至不可應用。例如，久負盛名的低合金超高強度鋼300M具有極限力學性能：抗拉強度σb～1960MPa、屈服強度σ0.2～1625MPa、伸長率δ5～10 %，斷面收縮率ψ～40 % 、斷裂韌性KIC～80 MPam 1/2、疲勞強度σF ～1035MPa，廣泛用做各種飛機起落架。但是，當構件表面壓一個硬度壓痕造成應力集中后疲勞強度驟降至245MPa，在海水介質中僅為105MPa，因而成為一個不可應用材料。不僅300M鋼，高強度鋁合金、鈦合金、齒輪軸承鋼、高溫合金同樣如此，即疲勞強度應力集中敏感，如不解決，服役中潛在災難性后果。為此，他提出了材料應用研究概念，研究應用技術，并賦予了材料極限服役性能。例如，300M鋼在任何高應力集中下疲勞強度均達到1000MPa以上，真正成為一個可用可靠材料。不僅300M鋼，高強度鋁合金、鈦合金、齒輪軸承鋼、高溫合金同樣如此，即抑制了疲勞強度應力集中敏感。于是，他提出了材料科學與工程“兩個全過程”概念：一個是“材料研制全過程”，一個是“材料應用研究全過程”。“材料研制全過程”賦予材料極限性能，“材料應用研究全過程” 賦予材料極限應用性能，“兩個全過程” 賦予材料極限服役性能。材料科學與工程進入了“兩個全過程”新時代。

    3、“無應力集中”抗疲勞概念

    趙院士發現了高強度材料疲勞強度應力集中敏感現象和關鍵構件服役中提前疲勞失效現象，其原因均為高應力集中。在“成形”制造中高應力集中體現為切削加工刀痕不連續處，應力集中很高，并導致高強度材料不敷應用，關鍵構件“三大問題”；在表面完整性制造中體現為表面強化留下的凹凸處，應力集中較低，材料疲勞強度應力集中敏感程度降低，關鍵構件恢復到長壽命、高可靠、結構減重。但是，材料疲勞強度應力集中敏感現象和關鍵構件服役中提前疲勞失效現象的始作俑者仍然是制造，材料和構件的潛力仍未得到充分發揮，威脅服役安全。為徹底解決材料疲勞強度應力集中敏感和關鍵構件服役中提前疲勞失效問題，趙院士研究了一種抗疲勞制造技術，消除了制造帶來的應力集中，疲勞強度應力集中敏感現象得以消除，即不同應力集中下材料疲勞強度均為無應力集中時的材料疲勞強度，從而材料潛能得到充分利用；關鍵構件服役中提前疲勞失效現象也得以消除，疲勞失效與制造無關，并達到極限壽命、極限可靠性、極限減重。從而提出了“無應力集中”抗疲勞概念：帶有應力集中的構件具有無應力集中時的疲勞強度。其核心是從應力集中視角認識疲勞問題，從應力集中入手解決壽命問題。遵照這一理論研究創新了一系列的抗疲勞制造技術，用以制造的不同應力集中高強度鋁合金、鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、齒輪軸承鋼構件疲勞強度全都達到無應力集中時的疲勞強度，應力集中系數越高疲勞壽命提高越多，如應力集中系數Kt=4構件疲勞壽命提高了100倍、甚至1000倍以上。在“無應力集中”抗疲勞概念指導下機械制造技術走上了抗疲勞制造之路，機械制造進入了抗疲勞制造新時代。抗疲勞制造為中國升級轉型高端機械裝備制造提供了保證，為關鍵構件制造強國和機械制造強國開啟了大門。

    趙院士最后強調，科學規律是創新之源，遵守科學規律是創新之本，發現科學規律是創新之魂。尊重科學是中華民族的傳統美德，傳承并發揚這一美德是中華民族偉大復興的希望和保證。

    后記：“中國夢、強國夢”是中國當代每個仁人志士的理想和奮斗目標。堅定不移地推進中國工業化進程是立國之本和經濟發展的必然選擇，邁向“制造強國”的關鍵是發展先進制造技術、材料技術和設計技術，升級轉型關鍵構件和高端機械裝備制造。大家行動起來，傳承和發揚老一輩科學家無私奉獻和堅韌不拔的科研精神，為祖國的美好明天而努力拼搏吧！

    人物簡介

    趙振業，中國工程院院士，金屬材料科學家，抗疲勞制造的締造者。1937年生，1961年畢業于西北工業大學。北京航空材料研究院研究員、博士生導師，中國航空學會材料分會名譽主任委員，北京航空航天學會副理事長。曾任北京航空材料研究院副總工程師，全國熱處理學會理事長。

    50多年來一直從事航空超高強度鋼應用基礎理論、合金設計和應用技術專業研究。主持超高強度鋼300M應用研究，研究成功中國第一個VIM+VAR高純凈超高強度鋼300M，提出“應用研究”概念，建立應用技術體系，用其制造的起落架疲勞壽命達到6000飛行小時未失效，達到并超過國外5000飛行小時最高規定壽命；主持研制成功國內外第一個航空中溫超高強度鋼38Cr2Mo2VA ，研制成功中國第一個12%Cr鋼GX-8，率先將不銹鋼、不銹鋼齒輪軸承鋼提升到超高強度高韌性水平。研究成果構筑了中國航空超高強度鋼體系架構并達到世界先進水平，廣泛應用于10多種先進型號飛機和發動機關鍵構件至今數十年無故障。提出“材料研制”和“材料應用研究”“兩個全過程”概念，引領材料科學與工程進入了一個新時代。30多年來趙振業研究抗疲勞制造，提出新概念、新理論和關鍵技術體系，建立了機械制造新理念，用以制造的各種高強度合金高應力集中構件疲勞壽命提高100倍以上，超過國外先進水平。顛覆了材料，推動先進材料走上極限性能、高純凈道路；顛覆了設計，推動理論和方法創新，發展極限壽命設計。將機械制造領入了以極限壽命、極限可靠性、極限減重為特征的抗疲勞制造新時代，為中國升級轉型高端機械裝備制造提供了核心技術，為制造強國開啟了大門。曾榮獲國家科技進步一等獎、國家發明三等獎等國家級科技成果獎5項，合金發明專利2項，發表學術論文60余篇，專著《合金鋼設計》。