日升月恒 材剧志大——记中国工程院院士傅恒志

文/ 王遂社 黄明 周亚龙

傅恒志，西北工业大学原校长、教授、博士生导师，中国工程院院士，国际高等学校科学院院士，俄罗斯宇航科学院外籍院士，著名材料冶金学家，第八届全国政协委员。先后获得国家科技进步奖、国家发明奖，出版专著6部，培养博士近百名。1993年及2013年分别获得美国传记研究院和中国机械工程学会授予的终身成就奖。

本科留校初露头角，试制出中国领先、世界先进的材料试件

傅恒志1929年生于河南开封，1938年，在战乱中随家人逃难到了西安。父亲是位工商业者，曾在西安经营过一家名为“华强”的电料行，参与过铜川煤矿建设。1946年，傅恒志考取了私立焦作工学院机械系，1947年转入由北平大学工学院、北洋工学院、东北大学工学院联合成立的国立西北工学院（1957年更名为西北工业大学），地点在陕西汉中城固县古路坝。“用知识武装头脑，用科学技术报国！”这就是他当时的想法。

1950年临近毕业前夕，本来已经分配到西北财经委员会的傅恒志却毫无征兆的病倒了。一个多月后病愈康复，傅恒志留校担任机械系助教，负责学生的工厂实习课。当时的实习工厂分为铸造、锻压、机械3个车间，他负责生产的调度统筹，一心琢磨着“怎样带领大家提高生产效率和产品质量？怎样让自己学到的知识更好地推动生产？”为了提升设备性能，他组织大家将土法铸造的“猴子炉”，改造成较为先进的“三节炉”。为了提高炼铁质量，又设计出更加先进的“冲天炉”，使铸造效率和产品质量得到大幅度提高。二十出头的年轻助教被大家尊称为“傅先生”，他的威信慢慢树立起来了。

先进的化铁炉有了，怎样运用先进工艺炼出高质量的铁呢？上世纪四十年代，美国的冶金学家发现，在铁水中加入适量的镁，能将原来的脆性灰铸铁变成具有一定塑性的球墨铸铁，从而大大提高铸铁的强度和耐用性。欧美发达国家已经开始应用，但在落后、闭塞的西北地区，是“想都不敢想”的事。其他不说，单就这镁，你上哪儿去找？别说价格贵，就是有钱也买不到。

正在无计可施的时候，傅恒志得知学校航空系的旧飞机轮毂有可能就是镁合金制成的。经过反复的软磨硬缠，拿到后一测试，镁元素的含量高于80%！勇于创新的傅恒志在简陋的环境和有限的设备条件下，通过科学设计流程、选择最佳工艺，在西北工学院实习工厂炼出了西北地区有史以来第一块球墨铸铁！无论如何，这都是里程碑式的成功！一个刚刚毕业两年的毛头小伙，带领一群文化程度不高的工人，做出了在中国领先、世界先进的材料试件。傅恒志不仅在西北工学院名声鹊起，在国内高校材料圈也小有名气了。

研究生阶段精研铸造，夯实专业基础

刻苦钻研的精神，出类拔萃的成果，使深孚众望的傅恒志与其他7位优秀青年教师得到了前往哈尔滨工业大学攻读研究生的机会（1952年到1955年），而他是唯一学习铸造专业的佼佼者。这次深造，并不只是单纯地学习专业知识，提高教学水平，还肩负着建设新中国高等工科教育新格局的使命。上世纪五十年代，苏联建设社会主义的理论和方法成为国内学习的榜样。在这种大形势下，国家的高等教育发展，也开始向苏联模式靠拢。然而，新中国成立前我国的大学多是向欧美学习，甚至很多大学都有欧美大学的“基因”。要想在短时间内实现模式转变，难度之大可想而知。当时，哈工大曾长期由中苏两国共同管理，具有非常深厚的“苏俄基因”，自然成为全国高校向苏联模式学习的桥头堡。1951年，哈工大与中国人民大学一起，被国家确定为学习苏联先进经验、为国内各高校培养优秀人才的基地，哈工大被誉为“工程师的摇篮”。

在铸造领域，苏联的两位专家一位来自莫斯科国立鲍曼工学院擅长铸造应用，比如装备、机械化、车间设计等；另一位来自莫斯科汽车公路学院，偏重铸造基本理论和工艺。傅恒志对后者——康斯坦丁诺夫教授的印象尤为深刻：他在讲到“离心铸造”时，并没照搬教材上的公式进行推演，而是运用自己独创的方程式，让学生自己推出结论，水到渠成，豁然开朗。进而更加深刻地训练学生的逻辑思维能力，深入挖掘规律性和普遍性。加之课堂上的康斯坦丁诺夫抑扬顿挫，神采飞扬，引人入胜，使傅恒志深深地沉醉在那一环紧扣一环的深入解析和步步为营的严谨推理之中，仿佛在阅读一本引人入胜的侦探小说，又像在玩一场紧张刺激的智力游戏。精彩绝伦，美不胜收。

“铸件在冷却的过程中，经常出现冷却速度不均匀而导致变形的情况，究竟是什么原因呢？”在一堂课上，老师突然提问。

傅恒志青年时期

“这是因为铸件每个部位的厚度不一样，从而导致冷却速度不一，使铸件扭曲变形。”同学们回答。

“为什么冷却速度不一样，铸件就会变形呢？”老师继续追问。

傅恒志在心里琢磨，强烈的好奇心吸引着他“辗转腾挪”“曲径通幽”。

老师从材料的弹性模量和刚性、弹性和塑性的角度，通过热应力的产生机理，讲到金属材料在室温下是刚性的，在高温下是塑性的，材料浇铸的过程，就是从塑性转化为刚性的过程。同时，材料在从液态向固态冷却的过程中，相对较薄的地方温度下降较快，所以，薄的地方先转变，这就是造成热应力的根本原因。接下来，老师还通过讲述原子结构、点阵排列、晶体结构等，阐释了热应力产生的微观机理，详细分析了影响热应力大小的相关因素。

多年以后，当傅恒志以大学老师的身份给西北工业大学的学生讲授金属材料课程时，参考的就是康斯坦丁诺夫当年的思路和方法，学生们普遍反映“茅塞顿开，豁然开朗！”

1954年，傅恒志所在的研究生二年级承担起了给本科生代课的任务。在讲授“铸钢学”这门课程时，老师借给他一本名著《铸钢学》，作者涅亨齐是苏联乃至国际上铸钢领域的顶级专家，书里涵盖的内容从基础知识到最新研究成果，非常全面，在苏联被奉为全面了解铸钢学的权威教材。就这样，傅恒志一边当学生，跟苏联专家学习；一边当老师，讲授铸钢学。寒暑假期间还带学生到鞍钢实习，对高炉炼铁、平炉炼钢，以及轧钢厂、铸造厂、锻造厂都有了充分了解。

转眼就要毕业了，按照哈工大对工科研究生的要求，必须针对工厂生产中的实际问题开展毕业设计。傅恒志把大连工矿车辆厂“改进矿车侧架质量的铸造方法”确定为毕业论文的研究课题，用于生产实践后铸件成品率大幅度提升，产品性能和生产效率也得到了很大程度的改善。他的论文被作为优秀论文制成蓝图分送到全国各地设有铸造专业的学校，作为培养研究生的参考。

1955年夏天，傅恒志从哈工大毕业。西北工学院婉拒了哈工大聘请傅恒志留校任教的愿望，坚持要他返回母校承担更重要的工作。

傅恒志等对河南理工大学材料学科发展基金优秀论著获奖者进行了奖励

留学苏联出类拔萃，成果显著

上世纪八十年代傅恒志教授在指导学生进行课题研究

在新中国后高校第一次大规模专业调整中，傅恒志作为西北工学院的代表赴京参加了国务院组织的座谈会。让他备受鼓舞、倍感荣幸的是周恩来总理亲自到场认真听取了大家的意见，并介绍了国家的经济文化布局，重点讲解了交大西迁和西北工学院转型军工院校对于国家战略布局的重要意义。尽管时隔多年，傅恒志依然能清楚的记得那天会议的许多细节，周总理对学者的敬重，对中国高等教育发展的重视，对在场代表们的殷切期待，以及党中央加强西北地区建设的决心，都使他深受感触。很快，时任高教部部长杨秀峰来到西安，对交大西迁和西北工学院、西安航空学院的工作进行研究协调。经二机部、高教部和陕西省委共同探讨，提出西北工学院和西安航空学院合并，成立一所综合性国防工业大学，定名为西北工业大学。

作为“深度参与”两校合并的骨干教师，傅恒志被任命为金属工学教研室主任，牵头建设金属热处理、锻造、铸造、焊接4个新专业。为了解决师资紧缺的问题，他以学校的名义和教育部联系，将1957年从苏联留学归国的仅有的两个金属热加工专业毕业的副博士张宝昌、周尧和调入西北工业大学，又从太原机械学院调来陈铭模副教授。后来，教育部按照周总理的指示，从浙江大学、交通大学、北京钢铁学院、哈尔滨工业大学分配来7名优秀大学生，4个新专业的雏形很快便搭建起来。

1958年，傅恒志作为当时全国铸造学科唯一考取的留苏研究生，赴苏联列宁格勒工学院学习，后改派到列宁格勒加里宁工学院（今圣彼得堡理工大学），师从涅亨齐教授——《铸钢学》一书的作者，从事耐热合金的研究工作。涅亨齐是犹太人，早年留学德国，时任加里宁工学院铸造专业教研室主任，是国际铸造界享有盛誉的泰斗级人物。由于国内真空冶金设备极少，有了这样好的机会，傅恒志大胆地提出了从事针对航空航天领域的高温耐热合金研究的设想，师生二人“一拍即合”。他除了大量阅读文献，解决“热裂”问题；又创造性地利用高温硬度试验代替高温拉伸试验，自己设计制造快速解热设备。为了实现预期目标，傅恒志专门设计了60多种合金方案，每一种方案的性能测试都在800℃的高温下持续6000小时实验。为此，他常常废寝忘食，通宵达旦。经过两年多的不懈努力，终于研制出“无铝钛的镍铬基”这一新型高温合金系列，填补了国际高温合金研究领域的一项空白，优良性能居于国际领先水平，受到了国内外专家的高度赞誉！他的副博士论文《镍铬基铸造高温合金组织和性能研究》还未答辩、合金尚未最后定型，这种材料就被用在苏联某航空发动机的叶片上。这在当时的苏联工业界，绝对是破天荒的事情。

由于成绩突出，傅恒志以留学生代表的身份，负责了时任中共中央副主席刘少奇访问苏联（1960年11月5日至12月8日）的接待工作。

1962年，傅恒志从苏联学成回国。由于勤奋刻苦，33岁的他已经半头白发。当时的领导开玩笑说：这头斑白的头发，是又红又专的标志啊！

出任西工大校长，勇创一流，硕果累累

甫一回国，傅恒志就被西北工业大学任命为教务部科研处处长。他认为，西工大的教学、科研要紧密围绕航空、航天、航海工程领域，服务于国防建设。这不仅是西工大的优势特色，也是今后的发展方向。他根据上世纪60年代的授课内容，在20年后出版的《铸钢与铸造高温合金机器熔炼》一书，是国内第一部系统介绍高温合金及其熔炼技术的专著，不仅在西工大材料学科教学中发挥了重要作用，也对全国这方面的教学科研产生了很大影响。

1984年，西工大调整领导班子，根据教育部和国防科工委安排，第一次采用投票方式选举校长。傅恒志怎么也没想到，第一次民意推选的校长会是自己。一连好几天，他都在苦苦思索一个问题：自己能不能胜任？

有大家的支持，有上级的信任，有多年的历练和永不言退的壮志，怎么就不能胜任？

刚上任不久，西工大又被确定为校长负责制试点院校，这给傅恒志赋予了更大的权力和责任，同时也带来了前所未有的压力。

20世纪80年代，天地间荡起滚滚春潮，征程上扬起浩浩征帆。西工大面临的形势是，勇于创新，就位于重点大学先进行列；犹豫、等待，就会衰退到二三流水平。傅恒志以前瞻性的眼光、过人的胆略，在学校管理体制、教师工作制度、教育教学、科研管理体制、学生学籍管理体制、后勤管理制度、教育结构等方面实施了一系列改革，并归纳为“六改六转变”。他认为，高校既是教书育人的场所，也是格物致知的场所；既要给学生传授知识，更要教会学生创造知识。因此，既要以教学为中心，也要以科研为中心，两个中心互相促进、互相融合才能培养出创新型的人才。他以“竖办所室，横办中心”为抓手，在不到一年时间里，就成立了隐身技术、计算热物理等6个跨学科研究中心，较大程度地统合了各方力量，取得了良好的效果。在1986年全国第二届发明展览会上，西工大获得金、银、铜奖各一枚，在全国工科院校位居第五；1986年部级科技进步奖，西工大获一等奖2项、二等奖6项、三等奖5项，居航空工业部各院校之首。在这一时期，西工大作为全国开展飞机翼型研究的唯一单位，在水平和性能方面已经相当并略优于美国的同类翼型；海防急用的“吊放声呐”等技术也达到国际水平，学校的航空、航天、航海特色得到充分显示。

傅恒志院士著作

傅恒志院士获得第三届中国机械工程学会“中国铸造终身成就奖”

傅恒志认为，高等教育就是要为国家培养高精尖人才。要多出人才，就必须打破条条框框，把学校办“活”。他提倡将自主权尽可能多地给予师生，为此，他进行了大胆的管理改革：一是放权，二是打破平均主义。在日常工作中，进一步扩大各系的自主权，使各系、部在学校统一领导下，拥有相应的权利，获得相应的利益。学校拟定了《关于系和系主任职责权限的暂行规定》，发挥基层单位在教学、科研、实验室建设、人事、财务管理上的自主性。人的积极性调动起来了，他又主动适应社会需要，新增设了应用数学、应用物理、工程力学、热能工程等8个专业，成为航空工业部所属院校专业调整改造的典型。

1985年，傅恒志向全校师生提出了一个响亮的口号：“奋斗5年，把我校建成具有‘三航’特色的多学科综合大学，创全国一流水平”“立足西北，面向全国，走向世界！”

围绕这个目标，在他任校长的几年间，西工大与英美等8所院校建立了校际合作关系，与国外14个研究机构建立了科研合作关系，30多名外国专家学者被聘为名誉教授或顾问教授。

在他出任校长期间，西工大形成了较强的科研实力，拥有一批具有国际先进水平的研究基地和国家重点学科、重点实验室；取得重大科研成果500多项，获省部级奖317项，国家奖26项；1989年获国家优秀教学奖6项，名列部属院校之首；1990年，获国家科技进步奖2项，二等奖4项，三等奖4项，名列全国高校前茅；1992年，在全国100多所重点院校中，西工大总科研成果排名首位。

专业研究引领潮流，独树一帜

在专业研究方面，傅恒志敏锐地发现定向凝固在航空制造中的巨大前景，将定向凝固确定为自己的主要研究方向。1976年主持成立了“高温合金定向凝固与组织控制”课题组，加工制造出一台可以生产叶片的双区加热定向凝固装置，填补了国内空白，重要功能和技术指标达到国际先进水平。在此基础上，又进一步提出了液态金属冷却的方法，研究成果获航空航天部科技进步一等奖及国家发明三等奖，使我国在定向凝固领域可以和国际同行同台竞技。

在磁性材料的研究上，傅恒志更是另辟蹊径：他针对传统粉末冶金方法制造出的磁性材料性能脆、易破损、复杂形状不足等缺陷，发明了可以变形、可以切削成薄片的稀土永磁材料，突破了钐钴合金完全脆性、不能加工的禁界，用定向凝固方法获得的磁性材料达到了当时国际同类材料的先进水平。

接下来，他又突破了定向凝固研究领域、提高材料性能的瓶颈——提高设备的温度梯度，以“高能密度感应器＋液态金属冷却”的绝妙技术思路，生产出世界上第一个超高温度梯度的定向凝固炉。研究成果获得航空航天工业部科技一等奖及国家科技二等奖。

这种独一无二的创造性工作获得了国际学术界的高度肯定和评价，也奠定了傅恒志在学术界的领先地位。1993年，国际高校科学院授予傅恒志院士证书；1994年，ABI美国传记研究院授予傅恒志“国际终身成就奖”，以表彰他在学术上的卓越贡献；1995年，傅恒志当选中国工程院院士、俄罗斯宇航科学院外籍院士。

中国工程院化工冶金与材料工程学部主任、中国材料研究学会理事长周廉说：“傅恒志不仅是著名的冶金和材料学家，也是国内知名的教育家。他在致力于非平衡凝固科学研究的同时，率先为研究生开设了非平衡凝固课程，培养了一大批中青年学者。”中国工程院院士赵振亚发自内心地赞叹：“傅恒志研究成果涉及技术领域之广、水平之高，在国内外可谓独树一帜！”