航空工業(yè)服務(wù)的對象就是**武器裝備，它的生產(chǎn)實(shí)力在很大程度上決定了國防力量是否足夠強大，其包括飛機、直升飛機、發(fā)動(dòng)機等，如航空發(fā)動(dòng)機是由進(jìn)氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪、尾噴管等關(guān)鍵部件組成，其主要特征則是由數以千計的葉片、盤(pán)和軸承等關(guān)鍵構件所構成。
所謂關(guān)鍵構件，是指那些決定裝備的主要功能、體現裝備的壽命長(cháng)短和可靠性、失效導致災難性后果的構件。具體涉及到三類(lèi)構件，即：轉動(dòng)構件，如葉片、盤(pán)、軸等；傳動(dòng)構件，如齒輪、軸承等；主承力構件，如接頭、對接螺栓、彈簧等。
關(guān)鍵構件既是關(guān)鍵部件（如渦輪、壓氣機等）的保障，也是**武器裝備（如發(fā)動(dòng)機、飛機等）的基礎，關(guān)鍵構件的服役壽命決定著(zhù)整個(gè)**武器裝備的使用壽命。
趙振業(yè)院士在其《中國熱處理與表面改性技術(shù)路線(xiàn)圖》中明確了真空熱處理技術(shù)作為**武器裝備及其關(guān)鍵構件核心技術(shù)之一。真空熱處理技術(shù)通過(guò)采用加熱、冷卻、真空壓強等技術(shù)控制關(guān)鍵構件的相變、微觀(guān)組織及殘余應力等，以賦予關(guān)鍵構件服役性能或極限服役性能。因此，真空熱處理技術(shù)是實(shí)現關(guān)鍵基礎構件長(cháng)壽命、高可靠、結構減重的關(guān)鍵技術(shù)，**發(fā)展真空熱處理技術(shù)是建設材料強國與制造強國的根基和必由之路。
真空熱處理作為獨特的整體改性技術(shù)。經(jīng)過(guò)真空熱處理的關(guān)鍵構件，不但可以保證其所要求的組織、力學(xué)性能與工藝性能，還可以深入挖掘出關(guān)鍵構件的潛能，保證和提高關(guān)鍵構件的質(zhì)量和壽命，*大限度地發(fā)揮材料的潛力。從而滿(mǎn)足關(guān)鍵構件長(cháng)壽命、高性能、結構減重的技術(shù)要求，實(shí)現全壽期成本的經(jīng)濟可承受性，獲得自主**的知識產(chǎn)權，達到******，真空熱處理技術(shù)屬于國家核心競爭力。
真空熱處理技術(shù)可賦予關(guān)鍵構件服役性能或極限服役性能
精密熱加工技術(shù)是武器系統關(guān)鍵制造技術(shù)之一，主要包括：精密鑄造、精密塑性成形、特種熱處理（包含真空熱處理技術(shù)等）及特種焊接技術(shù)。精密熱加工技術(shù)具有生產(chǎn)周期短、成本低、零件使用性能好，產(chǎn)品可靠性高、制坯近無(wú)余量等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國的高度重視。近十年來(lái)，美國十分注重發(fā)展精密熱加工和提高性能一體化技術(shù)。例如：其單晶葉片通過(guò)精密鑄造技術(shù)+真空熱處理技術(shù)+……，可以提高渦輪溫度55℃、節省燃料10%。
真空熱處理技術(shù)作為國防工業(yè)系統關(guān)鍵制造技術(shù)之一，同樣受到世界各國的高度重視。例如：美國為加速其航天飛機的發(fā)展，由5家公司組成聯(lián)合體共同開(kāi)發(fā)針對5種新材料的成形及真空熱處理工藝，即：高溫Ti-Al化合物、C/C復合材料、陶瓷基復合材料、高蠕變強度材料、高導熱材料。美國經(jīng)韌化處理后的金屬間化合物可顯著(zhù)提高韌性，并經(jīng)真空工藝處理的金屬間化合物，更適于高溫下使用，如：Ti3A1可在816℃、TiAl可在1083℃下使用，是航天飛機和航空發(fā)動(dòng)機理想的材料。
真空熱處理以其特有的無(wú)污染、無(wú)氧化、工件變形小和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于航空關(guān)鍵構件的熱處理，如：航空發(fā)動(dòng)機葉片的真空固溶處理與真空時(shí)效處理等。美國熱處理設備約有50%以上為真空熱處理爐，且規格齊全、配套完整。此外，真空熱處理爐已廣泛采用了計算機控制系統。通過(guò)對各種關(guān)鍵構件升溫、保溫、分壓、冷卻等工藝參數系統與完整的研究，并對應相變、微觀(guān)組織及殘余應力等**、深入、細致地分析與研究，以及對應性能的系統測試與嚴格驗證，從而賦予了關(guān)鍵構件穩定、可靠、一致性的服役性能或極限服役性能。
國內在真空熱處理領(lǐng)域也開(kāi)展了相應的研究工作，并取得了顯著(zhù)成果。即：解決了真空熱處理技術(shù)的硬件的“有無(wú)”問(wèn)題；打破了西方發(fā)達國家對真空熱處理技術(shù)的硬件的壟斷；打破了西方發(fā)達國家對真空熱處理技術(shù)的**硬件的禁運；促成了西方發(fā)達國家對真空熱處理技術(shù)的**硬件的合理定價(jià)；促成了西方發(fā)達國家對真空熱處理技術(shù)的**硬件的在國內生產(chǎn)的局面；同時(shí)，促進(jìn)了國內真空熱處理技術(shù)的硬件的長(cháng)足進(jìn)步。因此，國內的真空熱處理技術(shù)的硬件的確有了長(cháng)足的發(fā)展，具備了由“仿制技術(shù)”向“自主**技術(shù)”發(fā)展的前提條件，只要能得益于政策的扶持，實(shí)現上述的飛躍只是時(shí)間的問(wèn)題。
但是，由于其屬于**的整體改性技術(shù)，具有看不見(jiàn)摸不著(zhù)、分析困難、測試周期漫長(cháng)、需要長(cháng)期與持久地數據積累等典型特點(diǎn)，加之經(jīng)費投入嚴重不足，因此，與國外相比尚有顯著(zhù)差距。
國內真空熱處理技術(shù)的軟件發(fā)展的確舉步維艱，關(guān)鍵在于受到“傳統觀(guān)念束縛”的影響與極難養成“嚴謹的工作習慣”的糾結；實(shí)屬“填空補缺”之范疇，但總是無(wú)法得到認同；本屬日積月累之事，卻總想急功近利；飛躍只能從認識開(kāi)始！正如：每個(gè)人每天都希望吃到可口的飯菜，但是卻沒(méi)有人從內心深處真正地去敬佩他們的廚師！
我國航空發(fā)動(dòng)機發(fā)展史證明，突破技術(shù)并不是*大的“攔路虎”，重要的是對航空發(fā)動(dòng)機研制需要長(cháng)時(shí)間、大投入和基礎科研的特點(diǎn)有清晰的認識。從正確的認識出發(fā)，制定基礎科研和工程發(fā)展長(cháng)遠規劃，并且按照規劃矢志不移地進(jìn)行持續科學(xué)的科研管理是航空發(fā)動(dòng)機成功研制發(fā)展的**發(fā)展策略。因此，今后應抓緊加大力度開(kāi)展該領(lǐng)域的系統性研究，從而進(jìn)一步縮小與國外的差距。
對真空熱處理生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施全過(guò)程質(zhì)量管理控制
美國****學(xué)院副教授安德魯·埃里克森在一份報告中稱(chēng)：“各方面的估計表明，根據中國現有的知識，如果不出現大的波折，并且堅持不懈的話(huà)，那么中國需要兩到三年時(shí)間來(lái)**掌握先進(jìn)發(fā)動(dòng)機的技術(shù)能力，當然這也與中國在噴氣發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域的總投入相稱(chēng)”。安德魯·埃里克森認為，中國目前噴氣發(fā)動(dòng)機的技術(shù)水平接近F-15C戰斗機使用的普拉特-惠特尼公司生產(chǎn)的F100-PW-100發(fā)動(dòng)機。
吉伯·柯林斯認為，中國飛機發(fā)動(dòng)機工業(yè)的一大弱點(diǎn)在于渦輪葉片的制造和流程的標準化。“他們確實(shí)很接近PW-100的技術(shù)水平。不過(guò)麻煩的是一些細節，如果中國航空業(yè)不能完全掌握**規格質(zhì)量控制流程，它就很難制造出足夠多的高質(zhì)量發(fā)動(dòng)機，從而真正降低中國對俄羅斯高性能戰術(shù)飛機噴氣發(fā)動(dòng)機的依賴(lài)。”
美國專(zhuān)家稱(chēng)，近年來(lái)隨著(zhù)冶金和制造技術(shù)的發(fā)展，中國在航空領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些進(jìn)步，系統設計、集成和管理已經(jīng)成為制約發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)的*大薄弱環(huán)節。在地面測試和模擬飛行中，中國發(fā)動(dòng)機面臨著(zhù)葉片彎曲、破壞及其他問(wèn)題。為了攻克這個(gè)難關(guān)，中國的**噴氣發(fā)動(dòng)機制造商需要實(shí)現一些生產(chǎn)和流程管理突破。
美國蒂爾集團公司的分析家理查德·阿布拉菲亞認為，中國要制造出與美國*先進(jìn)發(fā)動(dòng)機相媲美的戰斗機發(fā)動(dòng)機，需要的時(shí)間也許遠不止5～10年。“他們與F119/F135/F136技術(shù)水平相去甚遠。他們必須在材料、設計以及制造方面取得巨大的進(jìn)步。等他們走到那一步時(shí)，西方又向前跨出了很遠”。
國外對真空熱處理，將其確定為“特殊工藝過(guò)程”予以高度地關(guān)注；國外采用*為可靠與穩定的“全過(guò)程質(zhì)量控制”的方法加以*嚴格地管理與控制；國外樹(shù)立“以制件為對象，一切服務(wù)于服役要求”的原則；國外秉承“乘法（即：任何一個(gè)環(huán)節是零，其*終的結果就是零，無(wú)論是一般制造，還是**制造）原則”對待一切制造；國外將制件的真空熱處理視為“以制件為對象的一項改性工程”，從“人、機、料、法、環(huán)、測、審、安、密”諸方面精細化地控制與管理；國外將真空熱處理技術(shù)視為**的技術(shù)秘密加以嚴格保護。
國內對真空熱處理，將其視為“不會(huì )帶來(lái)經(jīng)濟效益的中間工序”予以削弱與忽視；國內通常采用“行政管理模式”的方法加以簡(jiǎn)單、粗暴地干涉；國內建立起“以材料為對象，之后直接轉嫁給制件”的硬性管理模式；國內秉承“加法（即：突出重點(diǎn)環(huán)節，無(wú)視薄弱環(huán)節，即使某環(huán)節是零，也自信不會(huì )影響*終的結果）的管理原則”對待一切制造；國內將制件的真空熱處理視為以材料為對象的一項改性技術(shù)，但僅從“工藝參數”一個(gè)方面予以“作坊”式地管理；國內將真空熱處理技術(shù)定位成為“某一種工種的簡(jiǎn)單技能”。
中航發(fā)動(dòng)機控股有限公司副總經(jīng)理、研究院院長(cháng)張健在航展現場(chǎng)公布，這將是一個(gè)從“填空補缺”到“望其項背”，*終確保和發(fā)達國家“并駕齊驅”的“三步走”過(guò)程。展望未來(lái)，中國國產(chǎn)大飛機有望在2025年前后用上“中國動(dòng)力”。“現在我們還處于‘填空補缺’階段。到2020年，我們的目標是‘望其項背’，接近對方的水平。我們的*終目標是‘并駕齊驅’，達到并且在部分領(lǐng)域還要趕超他們。”
通過(guò)在政策層面，樹(shù)立符合工業(yè)**發(fā)展規律的真空熱處理的“制造和流程的標準化”理念；在政策層面，規劃、設計真空熱處理的“綜合預防的環(huán)境保護策略”；在管理層面，培養符合工業(yè)**發(fā)展規律的真空熱處理的“從業(yè)人員的職業(yè)道德、工作習慣與專(zhuān)業(yè)素養”；在制度層面，建立、健全真空熱處理相關(guān)的計量、測試、審查、審核的規章與制度；在條件保障層面，著(zhù)力開(kāi)展真空熱處理相關(guān)設備和配套設備的升級換代，為逐步形成真空熱處理產(chǎn)業(yè)化創(chuàng )造前提條件；在標準化層面，一方面建立、健全真空熱處理制造和流程的標準化；另一方面，建立、健全真空熱處理相關(guān)輔助材料的標準化；在技術(shù)研究層面，首先，要明確服務(wù)對象是基礎構件，服務(wù)目標是**裝備的研究宗旨；其次，要樹(shù)立真空熱處理技術(shù)的精密化研究的理念。在真空熱處理制造與流程過(guò)程中，*終構建成“以基礎構件為生產(chǎn)對象（勞動(dòng)對象），依靠真空熱處理產(chǎn)業(yè)化的真空熱處理相關(guān)設備和配套設備（勞動(dòng)工具），憑借從業(yè)人員的職業(yè)道德、工作習慣與專(zhuān)業(yè)素養（勞動(dòng)力），充分利用真空熱處理技術(shù)的精密化研究成果（科學(xué)技術(shù)），嚴格遵循特殊過(guò)程確認、全過(guò)程質(zhì)量控制、全過(guò)程審核等管理程序（制度與法規）”符合工業(yè)**發(fā)展規律的標準化生產(chǎn)力模式。
利用上述“制造和流程的標準化”理念，開(kāi)展新材料與新工藝的探索、研究、研制、生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)工作；利用上述“制造和流程的標準化”理念，開(kāi)展真空熱處理設備自身加熱過(guò)程的數字化研究工作，從而建立適合不同類(lèi)型真空熱處理設備的數字化模型；利用上述“制造和流程的標準化”理念，開(kāi)展真空熱處理設備自身冷卻過(guò)程的數字化研究工作，從而建立適合不同類(lèi)型真空熱處理設備的數字化模型；利用上述“制造和流程的標準化”理念，開(kāi)展關(guān)鍵構件真空熱處理加熱過(guò)程的數字化研究工作，從而建立適合關(guān)鍵構件真空熱處理加熱過(guò)程的數字化模型；利用上述“制造和流程的標準化”理念，開(kāi)展關(guān)鍵構件真空熱處理冷卻過(guò)程的數字化研究工作，從而建立適合關(guān)鍵構件真空熱處理冷卻過(guò)程的數字化模型；利用上述“制造和流程的標準化”理念，開(kāi)展關(guān)鍵構件真空熱處理過(guò)程表面完整性的數字化研究工作，從而建立適合關(guān)鍵構件真空熱處理過(guò)程表面完整性的數字化模型；利用上述“制造和流程的標準化”理念，形成關(guān)鍵構件真空熱處理的數字化平臺，建立關(guān)鍵構件真空熱處理的數據庫；利用上述“制造和流程的標準化”理念、關(guān)鍵構件真空熱處理的數字化平臺、關(guān)鍵構件真空熱處理的數據庫，實(shí)現關(guān)鍵構件真空熱處理的“精密-高效-經(jīng)濟-清潔-產(chǎn)業(yè)”的技術(shù)路線(xiàn)圖的發(fā)展目標，*終實(shí)現**機械裝備“高可靠性-長(cháng)壽命-結構減重-全壽期成本-自主**”的戰略目標。從而使真空熱處理“賦予材料極限性能，賦予關(guān)鍵構件極限服役性能，屬于國家核心競爭力”成為現實(shí)。