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“一代材料，一代飞机”。航空工业的发展历程与材料科學的进步密切相关。上世纪80年代，由于航空材料的进步，发达国家的飞机起落架最高规定寿命已达到5000飞行小时，而我国起落架的使用寿命仅有200～500小时。起落架成为制约我国先进飞机设计和安全使用的“瓶颈”。北京航空材料研究所的科研人员赵振业，经过近5年的研究，解决了起落架疲劳强度不够的难题，利用300M钢制作的起落架不但达到歼8战斗机3000小时的寿命要求，并且在增加速度和载荷30%的情况下又继续安全飞行1000小时。从此，中国制造的所有型号飞机都安装了这种安全的起落架。赵振业以自己的成功证明：航空材料既是研制生产先进飞机的物质保障，又是推动飞机更新换代的技术先导。我国航空材料的落后面貌在赵振业这一代人的努力下，与发达国家缩短了距离。
从混沌小子到自觉學子
1937年11月13日，赵振业出生于黄河北岸河南原阳县一个不出名的村庄——姚村。赵家原本是一个殷实的大家庭，到了父亲赵荣宾那一辈，因家庭经济每况愈下，书念至初级师范肄业，回家种田，为了逃避国民党抓壮丁，到本村小學任教。父亲忠厚善良，教书认真，是村中三代人的启蒙先生。谁知天有不测风云，1957年被打成右派，遣送回家接受监督劳动，直至1963年摘掉帽子，才又回到讲台。母亲是个勤快淳朴的农家妇女，至今90多岁依然硬朗。
赵振业从小淘气，白天上树掏鸟蛋、摘桑葚，晚上和小伙伴在麦场捉迷藏，跑到邻村看大戏。初夏燎麦穗，深秋烧红薯、烧豆角，每当吃完，黑嘴角，花糊脸，一副顽皮相。玩起来也格外投入，常常忘记吃饭，玩热了脱下衣服一扔继续玩，童年的赵振业因淘气和丢衣服出了名。他的启蒙是从在私塾念“三字经”开始的，但仅仅几个月就进入了本村的完小。农村的课堂非常简陋，课桌不统一，有木桌子，也有砖砌的墩子上面放一块木板。编班也不严，一个教室常常会有几个年级的學生一块上课。但是老师对學生的要求很严格，有早晚自习课，學生晚上还要在煤油灯下背书，老师提问答不上来，小手掌常常要挨戒尺。赵振业上學后虽玩性未改，但成绩总名列前茅，从未因學习挨过戒尺。升高小时，他的考试成绩名列前茅。初中他考入了新乡市的中學，但上课只知听讲，很少复习。课余时间看小人书达到痴迷的程度。初中快毕业了，别的同學在抓紧复习准备升學，他却喜欢打篮球，爱动好打闹。父亲看到儿子这个样子毫无办法，找工作年纪太小，继续上學经济实在困难，最后咬咬牙还是让他學了下去。没想到赵振业高中考入了重点中學新乡一中。
到了高中，赵振业學习有了点样了。晚自习认真做作业，还负责过制订班里的學习计划，在“观摩教學”课上常常被老师第一个叫起来回答问题，他的几何题解法还受过老师的夸奖，语文考试答卷曾被列为标准答案。只是家庭出身常常成为他的精神包袱，高三毕业前，學校招收留苏预备生，因出身不好虽學习好却没被选上。
1956年，赵振业考入西北工學院（1957年与西安航空學院合并成西北工业大學）。父亲对他考上大學是喜忧参半，喜的是儿子上了大學脸上有光，忧的是家庭困难，怕供不起。临行时家里给他的钱只够到西安的路费，衣服很少，防寒的只有父亲穿过的一件旧棉袄。父亲说：“家里仅有这点钱你都拿着了，如果學校能给助學金你就住下，不行就回来。”令人欣慰的是學校有助學金，不用交學杂费，饭随便吃不限量，伙食比老家过年都要好。赵振业终于实现了上大學的夙愿。
赵振业學的是金属學及热处理专业。五年學习中一直很刻苦，除了上课就是泡在图书馆，老师布置的作业做完后，还总要另外多學一些。金属學课老师指定参考书是博奇瓦尔的《金属學》，他又自學了施坦别尔格的《金属學》。刚學微积分老师总是留很多作业，其他同學嫌多，他却星期日起早到教室去做题，一做就是一天。期终考试前复习功课他总是复习到很晚。专业课老师经常接受上面的委托进行新材料研究，赵振业也较早地参与了有关的研究工作，做试验他实验室的金相设备全使用过，从老师那里學到了很多的实践知识。他以一个高强度钢课题完成了毕业论文，经历了从查阅资料、了解合金成分设计、制备、热处理到组织与力學性能试验等全过程，并获得优等成绩。
由于家庭经济拮据，赵振业当了五年穷學生。大學他没有穿过一件新衣服，没到电影院看过一场电影，除大三學校组织到洛阳实习顺路回过一趟家，一直没回去过。为了积攒点钱买书，他寒暑假为老师刻蜡板、印讲义打工挣钱。西安有很多著名风景和文化古迹，但由于他把整个身心都投入到學习中去了，五年没有去玩过一次。學校对他的毕业鉴定是：學习努力，成绩好，有较强的独立工作能力。虽然在玩乐上留下了遗憾，但他感到自己五年过得很充实，为日后从事科研工作奠定了扎实的基础。
步入科研殿堂
1960年底，为了集中航空科研力量，加速发展中国航空科學研究工作，中央批准组建航空研究院（国防部六院）。令赵振业没有想到的是，自己这个出身不好，父亲又顶着“右派”帽子的人，毕业后竟被分配到了部队——在风景秀丽的北京西山脚下的六院六所（航空材料研究所），成为了一名解放军准尉军官，从事高强度及超高强度钢研究，这令他心满意足。
赵振业刚开始的工作是在第一研究室李文澜课题组从事飞机发动机上用的结构钢和不锈钢研究。1962年我国引进了苏联的米格21战斗机，起步研制是在苏联撤走全部专家，并带走几乎所有技术资料的情况下进行的。在摸透飞机技术要素的基础上，材料领域首先要解决的是，针对原飞机发动机压气机的主要部件如盘、转子叶片、整流叶片等，苏联采用的是9H961不锈钢，而我国没有制造能力，要研制9H961不锈钢的替代产品。通过研究发现，这种以GX-6命名的钢种，在淬火后经560℃回火，可获得优良的强度及韧性。但强度偏低，而且只能在500℃以下使用。因此，所里决定研制一种使用强度更高的热稳定不锈钢，抗拉强度高于120kgf/mm，冲击值大于7kgf·m/cm2，热强性优于эи961，其他性能与之相当，用于新设计的战斗机发动机，牌号为GX-8。从此赵振业开始學习研究不锈钢。 刚一接触合金钢成分设计，赵振业马上感到自己专业知识的不足，于是他天天泡在图书馆查阅大量国外有关马氏体不锈钢资料，还买了一本乌曼斯基的《金属學物理基础》學了起来。俄文、英文水平有限，便靠翻字典阅读资料；为了查阅日文资料，还上了业余日语學习班。一年下来，在认真分析消化的基础上写出了一份《合金元素在12%Cr不锈钢中的作用》的实习报告，其中设计了GX-8钢的成分范围，报告获得了很高的评价。这种马氏体热强不锈钢用于航空发动机零配件合金成分设计，以英国和苏联成绩最为突出。英国更注重热强性，苏联则更注重冲击韧性，两国在合金元素设计上各有不同。GX-8钢成分研究是在эи961钢基础上兼顾了苏联和英国的长处，钢中除了添加镍元素外，又添加了铌元素，研究中发现钼元素对提高冲击韧性更有效，又加入这一元素，所以设计出来的GX-8兼有超过120kgf/mm2的高强度、高冲击韧性和热强性，使用温度可达550℃，综合性能超过所有国外同类钢种。
1966年，GX-8钢用于我国自行设计的910发动机的压气机转子叶片、盘和整流叶片等零件。从钢厂冶炼到331厂零件试制，赵振业全过程跟产并解决生产中遇到的问题，增长了制造技术的许多知识和经验。在引进苏联伊尔-18研制国产运8飞机的过程中，鉴于910发动机试制中证明了GX-8钢性能优良，GX-8被决定用来代替伊尔-18发动机涡桨6的ди-1ш不锈钢。经过2000小时长期试车，获得了较为满意的结果，1995年起，发动机延寿至5000小时，在军、民服役中均未出现故障。因此获得全国科學大会奖和国家发明四等奖，赵振业为第二发明人。
上世纪六七十年代，我国战斗机后机身普遍存在超重超温问题。由于后机身超重必须前机身挂配重平衡，这就双倍增加了飞机重量，因此发展耐中温的超高强度钢成为亟待解决的飞机设计难题。赵振业与本溪钢厂等单位合作，在系统研究二次硬化和强一韧化机理基础上，采用钼为主强化元素以获得最高二次强化效果和热强性，铬为调整元素以获得高韧性和热工艺性能的合金设计新思路，研制成功一种航空中温超高强度钢GC-19。与美国B-52、F-4B等飞机曾采用的H11钢相比，GC-19不仅室温断裂韧性、抗疲劳性和中温性能等综合力學性能更优，而且合金元素含量减少35%以上。这一成果将中温用钢由中合金体系降为低合金体系，实现了合金设计创新。用这种钢制作的飞机后机身主承力构件，首次达到1800兆帕超高强度，成功解决了高速飞机后机身超温超重选材难题。这种钢生产使用几十年来未发生过任何故障，1988年这项研究成果获国家发明三等奖，赵振业为第一发明人。
构建航空超高强度钢体系
GX-8钢和中温超高强度钢只是赵振业技术成长阶段科研成果中的两项，他担任课题组长后，还经历了高合金超高强度钢、超高强度不锈钢、超高强度不锈轴承齿轮钢应用基础理论与合金设计探索研究等。他和他的课题组以自己的智慧和汗水在超高强度材料领域进行了几十年不懈的耕耘，渐渐清晰地构筑起了中国航空事业长寿命材料体系。
超高强度钢经历了低合金、中合金和高合金等发展阶段。我国是一个海岸线很长的国家，解决航空超高强度钢腐蚀问题，提高起落架全寿命期，既是个战略问题也是个现实问题。为此，赵振业带领课题组致力于超高强度不锈钢强韧化机理研究。经过几年探索，于20世纪90年代末揭示超细马氏体板条、超细沉淀相和逆转变奥氏体等新机理，在此基础上探索设计出一种超高强度高韧性不锈钢Fe-1 3Cr-1 2Co-5Mo-Me。这种不锈钢成分体系经200千克容量炉、VIM VAR双真空高纯熔炼和控制相变热处理后，抗拉强度接近1900兆帕，断裂韧性接近110MPaml/2，首次把不锈钢提升到超高强度高韧性，为开拓航空超高强度钢新领域和解决水上飞机、舰载机和海洋环境构件材料做出了贡献，获国家发明专利。美国的超高强度不锈钢S53在21世纪初问世，力學性能与赵振业的研究成果相当，但断裂韧性还有一定差距。
20世纪50年代，喷气发动机寿命曾因轴承寿命只有300小时而大受限制。后来美国把轴承钢的VIM VAR双真空熔炼技术引入齿轮钢，解决了传动系统的关键难题，轴承寿命提高到3万小时以上，发动机寿命也随之提高。为了摆脱高性能齿轮轴承钢和齿轮、轴承技术的落后面貌，赶上国外先进技术水平，近些年赵振业一直致力于齿轮轴承钢强韧化机理的探索研究，他带领课题组设计出一种表面硬化型超高强度不锈轴承齿轮钢成分体系：Fe-14Cr-12Co-Mo-Nb-Me。经200千克VIM VAR超纯熔炼和控制相变热处理后，力學性能达到抗拉强度1862兆帕，断裂韧性120MPaml/2，首次将齿轮轴承钢提升到超高强度。同时，还创新了一种表面超硬韧化新机理和热处理技术，这种技术用于该齿轮轴承钢，可以使其表面硬度达到HRC72，500～C下仍保持HRC63一，室温至500℃的热硬性明显优于国内外同类钢种，为解决长寿命、高能量传动系统关键材料做出了贡献，获得国家发明专利。美国在20世纪末研究成功超高强度不锈齿轮轴承钢，抗拉强度水平仅在1750兆帕，比赵振业齿轮轴承钢的研究成果低约100兆帕，断裂韧性相当。另外，他还与人合作，研制成功一台动、静态残余奥氏体测量仪。钢的强韧性受残余奥氏体含量及其对热和力的稳定性的影响，这一国内外首创的新的检测手段，为研究钢中残余奥氏体服役条件下行为和超高强度钢强韧化机理提供了先进方法。
应用基础理论研究是材料创新的基础。在这个领域，赵振业提出一种“无应力集中”抗疲劳概念。他从疲劳理论的原理出发，本着实现起落架长寿命目标，研究超高强度钢疲劳行为和规律，发现了疲劳强度应力集中敏感的特性和规律：随应力集中系数值增大，超高强度钢疲劳强度降低很快，但采用抗疲劳应用技术后，疲劳强度恢复也很快，而且应力集中系数值越大，回复值越高。这一理论不仅为飞机起落架实现长寿命所验证，把它扩展到高强度铝合金、钛合金和高温合金中去，通过创立新的制造技术体系，为高强度合金超高强度化奠定了基础，从根本上解决了超高强度构件长寿命、高可靠性和结构减重等问题，为将航空和其他精密机械制造提升到经济可承受水平找到了新途径。 赵振业和他的研究团队，以40多年的研究成果构建了我国航空超高强度钢的总体架构，并达到世界先进水平，为中国航空事业追赶世界航空强国奠定了坚实的基础。
为战鹰插上铁翼
起落架是飞机最重要的承力构件，直接关系到飞机和乘员的安全。当今世界上95%以上的飞机起落架是采用超高强度钢制造。超高强度钢属于材料科學前沿和研究热点，飞机起落架用超高强度钢是一个国家钢铁工业技术水平的标志。上世纪80年代后，发达国家起落架最高规定寿命已经达到5000飞行小时，与飞机同寿命。尽管新中国航空工业已经取得了巨大成就和长足发展，但与国外先进技术比，我国飞机起落架还处于落后状态。1988年我国研制成功第一款自行设计制造的、脱离了苏联米格系列的高空高速歼击机歼8II，这种飞机在第二年的巴黎航展上引起世界轰动，被誉为“空中美男子”。但美中不足的是起落架问题没解决。所用的GC-4钢虽填补了我国超高强度钢空白，但仍具有韧性指标不足，尤其是冲击韧性值经常不合格，焊接性能差、零件报废率高，在轮轴、活塞杆、扭力臂等部位多次出现裂纹等缺陷。集中表现为寿命短，安全性、可靠性差，飞机设计寿命3000小时，使用仅200～500小时，一架飞机不得不准备几副起落架，成为制约先进飞机设计和安全使用的“瓶颈”。
为了解决这一重大难题，原国防科工委批准立项研究。1983年8月，赵振业在别人做了两年没有成功的情况下临危受命，接手起落架研制。他比较美国同种钢材的各项性能标准，总结此前失败原因，提出“提纯原材料，降低硫含量”和“墩一拔开坯”等工艺路线的建议，经负责锻造的抚顺钢厂创新工艺，第二年就锻造出了美国长期保密的航空材料超高强度钢300M。
有了300M钢不等于就能制造出长寿命的起落架。赵振业发现从材料到成品之间的应用性工艺缺乏是起落架不合格的重要原因。于是将重点转到300M钢材料应用研究上来。起落架要求的最主要使用性能就是疲劳强度，而300M钢的一个明显弱点，就是疲劳强度应力集中敏感。为了解决做成的起落架抗疲劳强度降低，他提出了“无应力集中”抗疲劳概念，率领课题组创新了10多种先进工艺技术，其中包括实心整体锻造、真空淬火等热工艺技术体系、抗疲劳机械加工技术体系，表层组织再造改性技术体系，完整复合防护技术体系和低应力集中细节设计技术体系等，使起落架疲劳强度应力集中敏感问题得到抑制，实现了赵振业设计的长寿命起落架技术体系目标。在使用中，使起落架寿命一举达到5000飞行小时不破断，增加速度和载荷30%后，再试1000小时仍不破断。这一结果不仅使我国起落架首次与飞机机体同寿命，实现了长寿命起落架重大工程目标，而且超过了美国F-15、F-16战机起落架5000飞行小时的规定寿命，达到国际先进水平。
1990年8月，首次装有300M钢起落架的歼8 II飞机呼啸而起，经过爬升、转弯、盘旋、侧飞，低速通场，随后降低高度，起落架撞击地面后稳稳降落在跑道上，试验取得圆满成功。从此，我国起落架短寿命的历史结束，国产起落架与国产飞机机体首次实现了同寿命。1991年，首批装有300M钢主起落架的歼8 II飞机正式交付空军使用，20年过去，至今无任何故障。目前300M钢长寿命起落架ET程化生产，推广应用到歼8系列、歼10等国产战机和直升机等10多种飞机，先进的起落架制造技术为战鹰插上了铁翼，中国航空工业彻底解决了起落架难题。1992年，“飞机起落架300M钢应用研究”课题获得国家科技进步一等奖，赵振业名列这个奖项的第一位。
1992年，赵振业担任了航空材料研究所的副总工程师兼科技处处长，从科研一线的研究人员走上了科研管理的领导岗位。1996年，他从领导岗位退下来，又投入到心爱的科研工作之中。从事航空材料科研几十年，他获国家级科技成果奖5项、国家发明专利2项、部级科技成果奖6项：发表學术论文60余篇、专著《合金钢设计》一部。2005年当选为中国工程院院士。赵振业自1985年开始带研究生，1992年为博士生导师，并被聘为西北工业大學、河南理工大學兼职教授。他倾其所學亲自指导先后培养了多名硕士、博士研究生、博士后。这些學生中不乏出类拔萃者，如今有的已成为专业的技术骨干。
年届古稀，他在材料科學领域的探索并没有停止，仍孜孜不倦地读书，一有空就往图书馆跑，家里书房也摆满了各类书籍与刊物，工作时间表总是排得满满的。正是这种坚韧不拔的执着和创造发明的激情，促使他为航空材料科學燃烧和释放着自己全部的能量，在科學的星空中划出闪光的人生轨迹。（本文改编自《如刚人生——记中国工程院院士赵振业》，航空工业出版社，2010年1月1日。）
从混沌小子到自觉學子
1937年11月13日，赵振业出生于黄河北岸河南原阳县一个不出名的村庄——姚村。赵家原本是一个殷实的大家庭，到了父亲赵荣宾那一辈，因家庭经济每况愈下，书念至初级师范肄业，回家种田，为了逃避国民党抓壮丁，到本村小學任教。父亲忠厚善良，教书认真，是村中三代人的启蒙先生。谁知天有不测风云，1957年被打成右派，遣送回家接受监督劳动，直至1963年摘掉帽子，才又回到讲台。母亲是个勤快淳朴的农家妇女，至今90多岁依然硬朗。
赵振业从小淘气，白天上树掏鸟蛋、摘桑葚，晚上和小伙伴在麦场捉迷藏，跑到邻村看大戏。初夏燎麦穗，深秋烧红薯、烧豆角，每当吃完，黑嘴角，花糊脸，一副顽皮相。玩起来也格外投入，常常忘记吃饭，玩热了脱下衣服一扔继续玩，童年的赵振业因淘气和丢衣服出了名。他的启蒙是从在私塾念“三字经”开始的，但仅仅几个月就进入了本村的完小。农村的课堂非常简陋，课桌不统一，有木桌子，也有砖砌的墩子上面放一块木板。编班也不严，一个教室常常会有几个年级的學生一块上课。但是老师对學生的要求很严格，有早晚自习课，學生晚上还要在煤油灯下背书，老师提问答不上来，小手掌常常要挨戒尺。赵振业上學后虽玩性未改，但成绩总名列前茅，从未因學习挨过戒尺。升高小时，他的考试成绩名列前茅。初中他考入了新乡市的中學，但上课只知听讲，很少复习。课余时间看小人书达到痴迷的程度。初中快毕业了，别的同學在抓紧复习准备升學，他却喜欢打篮球，爱动好打闹。父亲看到儿子这个样子毫无办法，找工作年纪太小，继续上學经济实在困难，最后咬咬牙还是让他學了下去。没想到赵振业高中考入了重点中學新乡一中。
到了高中，赵振业學习有了点样了。晚自习认真做作业，还负责过制订班里的學习计划，在“观摩教學”课上常常被老师第一个叫起来回答问题，他的几何题解法还受过老师的夸奖，语文考试答卷曾被列为标准答案。只是家庭出身常常成为他的精神包袱，高三毕业前，學校招收留苏预备生，因出身不好虽學习好却没被选上。
1956年，赵振业考入西北工學院（1957年与西安航空學院合并成西北工业大學）。父亲对他考上大學是喜忧参半，喜的是儿子上了大學脸上有光，忧的是家庭困难，怕供不起。临行时家里给他的钱只够到西安的路费，衣服很少，防寒的只有父亲穿过的一件旧棉袄。父亲说：“家里仅有这点钱你都拿着了，如果學校能给助學金你就住下，不行就回来。”令人欣慰的是學校有助學金，不用交學杂费，饭随便吃不限量，伙食比老家过年都要好。赵振业终于实现了上大學的夙愿。
赵振业學的是金属學及热处理专业。五年學习中一直很刻苦，除了上课就是泡在图书馆，老师布置的作业做完后，还总要另外多學一些。金属學课老师指定参考书是博奇瓦尔的《金属學》，他又自學了施坦别尔格的《金属學》。刚學微积分老师总是留很多作业，其他同學嫌多，他却星期日起早到教室去做题，一做就是一天。期终考试前复习功课他总是复习到很晚。专业课老师经常接受上面的委托进行新材料研究，赵振业也较早地参与了有关的研究工作，做试验他实验室的金相设备全使用过，从老师那里學到了很多的实践知识。他以一个高强度钢课题完成了毕业论文，经历了从查阅资料、了解合金成分设计、制备、热处理到组织与力學性能试验等全过程，并获得优等成绩。
由于家庭经济拮据，赵振业当了五年穷學生。大學他没有穿过一件新衣服，没到电影院看过一场电影，除大三學校组织到洛阳实习顺路回过一趟家，一直没回去过。为了积攒点钱买书，他寒暑假为老师刻蜡板、印讲义打工挣钱。西安有很多著名风景和文化古迹，但由于他把整个身心都投入到學习中去了，五年没有去玩过一次。學校对他的毕业鉴定是：學习努力，成绩好，有较强的独立工作能力。虽然在玩乐上留下了遗憾，但他感到自己五年过得很充实，为日后从事科研工作奠定了扎实的基础。
步入科研殿堂
1960年底，为了集中航空科研力量，加速发展中国航空科學研究工作，中央批准组建航空研究院（国防部六院）。令赵振业没有想到的是，自己这个出身不好，父亲又顶着“右派”帽子的人，毕业后竟被分配到了部队——在风景秀丽的北京西山脚下的六院六所（航空材料研究所），成为了一名解放军准尉军官，从事高强度及超高强度钢研究，这令他心满意足。
赵振业刚开始的工作是在第一研究室李文澜课题组从事飞机发动机上用的结构钢和不锈钢研究。1962年我国引进了苏联的米格21战斗机，起步研制是在苏联撤走全部专家，并带走几乎所有技术资料的情况下进行的。在摸透飞机技术要素的基础上，材料领域首先要解决的是，针对原飞机发动机压气机的主要部件如盘、转子叶片、整流叶片等，苏联采用的是9H961不锈钢，而我国没有制造能力，要研制9H961不锈钢的替代产品。通过研究发现，这种以GX-6命名的钢种，在淬火后经560℃回火，可获得优良的强度及韧性。但强度偏低，而且只能在500℃以下使用。因此，所里决定研制一种使用强度更高的热稳定不锈钢，抗拉强度高于120kgf/mm，冲击值大于7kgf·m/cm2，热强性优于эи961，其他性能与之相当，用于新设计的战斗机发动机，牌号为GX-8。从此赵振业开始學习研究不锈钢。 刚一接触合金钢成分设计，赵振业马上感到自己专业知识的不足，于是他天天泡在图书馆查阅大量国外有关马氏体不锈钢资料，还买了一本乌曼斯基的《金属學物理基础》學了起来。俄文、英文水平有限，便靠翻字典阅读资料；为了查阅日文资料，还上了业余日语學习班。一年下来，在认真分析消化的基础上写出了一份《合金元素在12%Cr不锈钢中的作用》的实习报告，其中设计了GX-8钢的成分范围，报告获得了很高的评价。这种马氏体热强不锈钢用于航空发动机零配件合金成分设计，以英国和苏联成绩最为突出。英国更注重热强性，苏联则更注重冲击韧性，两国在合金元素设计上各有不同。GX-8钢成分研究是在эи961钢基础上兼顾了苏联和英国的长处，钢中除了添加镍元素外，又添加了铌元素，研究中发现钼元素对提高冲击韧性更有效，又加入这一元素，所以设计出来的GX-8兼有超过120kgf/mm2的高强度、高冲击韧性和热强性，使用温度可达550℃，综合性能超过所有国外同类钢种。
1966年，GX-8钢用于我国自行设计的910发动机的压气机转子叶片、盘和整流叶片等零件。从钢厂冶炼到331厂零件试制，赵振业全过程跟产并解决生产中遇到的问题，增长了制造技术的许多知识和经验。在引进苏联伊尔-18研制国产运8飞机的过程中，鉴于910发动机试制中证明了GX-8钢性能优良，GX-8被决定用来代替伊尔-18发动机涡桨6的ди-1ш不锈钢。经过2000小时长期试车，获得了较为满意的结果，1995年起，发动机延寿至5000小时，在军、民服役中均未出现故障。因此获得全国科學大会奖和国家发明四等奖，赵振业为第二发明人。
上世纪六七十年代，我国战斗机后机身普遍存在超重超温问题。由于后机身超重必须前机身挂配重平衡，这就双倍增加了飞机重量，因此发展耐中温的超高强度钢成为亟待解决的飞机设计难题。赵振业与本溪钢厂等单位合作，在系统研究二次硬化和强一韧化机理基础上，采用钼为主强化元素以获得最高二次强化效果和热强性，铬为调整元素以获得高韧性和热工艺性能的合金设计新思路，研制成功一种航空中温超高强度钢GC-19。与美国B-52、F-4B等飞机曾采用的H11钢相比，GC-19不仅室温断裂韧性、抗疲劳性和中温性能等综合力學性能更优，而且合金元素含量减少35%以上。这一成果将中温用钢由中合金体系降为低合金体系，实现了合金设计创新。用这种钢制作的飞机后机身主承力构件，首次达到1800兆帕超高强度，成功解决了高速飞机后机身超温超重选材难题。这种钢生产使用几十年来未发生过任何故障，1988年这项研究成果获国家发明三等奖，赵振业为第一发明人。
构建航空超高强度钢体系
GX-8钢和中温超高强度钢只是赵振业技术成长阶段科研成果中的两项，他担任课题组长后，还经历了高合金超高强度钢、超高强度不锈钢、超高强度不锈轴承齿轮钢应用基础理论与合金设计探索研究等。他和他的课题组以自己的智慧和汗水在超高强度材料领域进行了几十年不懈的耕耘，渐渐清晰地构筑起了中国航空事业长寿命材料体系。
超高强度钢经历了低合金、中合金和高合金等发展阶段。我国是一个海岸线很长的国家，解决航空超高强度钢腐蚀问题，提高起落架全寿命期，既是个战略问题也是个现实问题。为此，赵振业带领课题组致力于超高强度不锈钢强韧化机理研究。经过几年探索，于20世纪90年代末揭示超细马氏体板条、超细沉淀相和逆转变奥氏体等新机理，在此基础上探索设计出一种超高强度高韧性不锈钢Fe-1 3Cr-1 2Co-5Mo-Me。这种不锈钢成分体系经200千克容量炉、VIM VAR双真空高纯熔炼和控制相变热处理后，抗拉强度接近1900兆帕，断裂韧性接近110MPaml/2，首次把不锈钢提升到超高强度高韧性，为开拓航空超高强度钢新领域和解决水上飞机、舰载机和海洋环境构件材料做出了贡献，获国家发明专利。美国的超高强度不锈钢S53在21世纪初问世，力學性能与赵振业的研究成果相当，但断裂韧性还有一定差距。
20世纪50年代，喷气发动机寿命曾因轴承寿命只有300小时而大受限制。后来美国把轴承钢的VIM VAR双真空熔炼技术引入齿轮钢，解决了传动系统的关键难题，轴承寿命提高到3万小时以上，发动机寿命也随之提高。为了摆脱高性能齿轮轴承钢和齿轮、轴承技术的落后面貌，赶上国外先进技术水平，近些年赵振业一直致力于齿轮轴承钢强韧化机理的探索研究，他带领课题组设计出一种表面硬化型超高强度不锈轴承齿轮钢成分体系：Fe-14Cr-12Co-Mo-Nb-Me。经200千克VIM VAR超纯熔炼和控制相变热处理后，力學性能达到抗拉强度1862兆帕，断裂韧性120MPaml/2，首次将齿轮轴承钢提升到超高强度。同时，还创新了一种表面超硬韧化新机理和热处理技术，这种技术用于该齿轮轴承钢，可以使其表面硬度达到HRC72，500～C下仍保持HRC63一，室温至500℃的热硬性明显优于国内外同类钢种，为解决长寿命、高能量传动系统关键材料做出了贡献，获得国家发明专利。美国在20世纪末研究成功超高强度不锈齿轮轴承钢，抗拉强度水平仅在1750兆帕，比赵振业齿轮轴承钢的研究成果低约100兆帕，断裂韧性相当。另外，他还与人合作，研制成功一台动、静态残余奥氏体测量仪。钢的强韧性受残余奥氏体含量及其对热和力的稳定性的影响，这一国内外首创的新的检测手段，为研究钢中残余奥氏体服役条件下行为和超高强度钢强韧化机理提供了先进方法。
应用基础理论研究是材料创新的基础。在这个领域，赵振业提出一种“无应力集中”抗疲劳概念。他从疲劳理论的原理出发，本着实现起落架长寿命目标，研究超高强度钢疲劳行为和规律，发现了疲劳强度应力集中敏感的特性和规律：随应力集中系数值增大，超高强度钢疲劳强度降低很快，但采用抗疲劳应用技术后，疲劳强度恢复也很快，而且应力集中系数值越大，回复值越高。这一理论不仅为飞机起落架实现长寿命所验证，把它扩展到高强度铝合金、钛合金和高温合金中去，通过创立新的制造技术体系，为高强度合金超高强度化奠定了基础，从根本上解决了超高强度构件长寿命、高可靠性和结构减重等问题，为将航空和其他精密机械制造提升到经济可承受水平找到了新途径。 赵振业和他的研究团队，以40多年的研究成果构建了我国航空超高强度钢的总体架构，并达到世界先进水平，为中国航空事业追赶世界航空强国奠定了坚实的基础。
为战鹰插上铁翼
起落架是飞机最重要的承力构件，直接关系到飞机和乘员的安全。当今世界上95%以上的飞机起落架是采用超高强度钢制造。超高强度钢属于材料科學前沿和研究热点，飞机起落架用超高强度钢是一个国家钢铁工业技术水平的标志。上世纪80年代后，发达国家起落架最高规定寿命已经达到5000飞行小时，与飞机同寿命。尽管新中国航空工业已经取得了巨大成就和长足发展，但与国外先进技术比，我国飞机起落架还处于落后状态。1988年我国研制成功第一款自行设计制造的、脱离了苏联米格系列的高空高速歼击机歼8II，这种飞机在第二年的巴黎航展上引起世界轰动，被誉为“空中美男子”。但美中不足的是起落架问题没解决。所用的GC-4钢虽填补了我国超高强度钢空白，但仍具有韧性指标不足，尤其是冲击韧性值经常不合格，焊接性能差、零件报废率高，在轮轴、活塞杆、扭力臂等部位多次出现裂纹等缺陷。集中表现为寿命短，安全性、可靠性差，飞机设计寿命3000小时，使用仅200～500小时，一架飞机不得不准备几副起落架，成为制约先进飞机设计和安全使用的“瓶颈”。
为了解决这一重大难题，原国防科工委批准立项研究。1983年8月，赵振业在别人做了两年没有成功的情况下临危受命，接手起落架研制。他比较美国同种钢材的各项性能标准，总结此前失败原因，提出“提纯原材料，降低硫含量”和“墩一拔开坯”等工艺路线的建议，经负责锻造的抚顺钢厂创新工艺，第二年就锻造出了美国长期保密的航空材料超高强度钢300M。
有了300M钢不等于就能制造出长寿命的起落架。赵振业发现从材料到成品之间的应用性工艺缺乏是起落架不合格的重要原因。于是将重点转到300M钢材料应用研究上来。起落架要求的最主要使用性能就是疲劳强度，而300M钢的一个明显弱点，就是疲劳强度应力集中敏感。为了解决做成的起落架抗疲劳强度降低，他提出了“无应力集中”抗疲劳概念，率领课题组创新了10多种先进工艺技术，其中包括实心整体锻造、真空淬火等热工艺技术体系、抗疲劳机械加工技术体系，表层组织再造改性技术体系，完整复合防护技术体系和低应力集中细节设计技术体系等，使起落架疲劳强度应力集中敏感问题得到抑制，实现了赵振业设计的长寿命起落架技术体系目标。在使用中，使起落架寿命一举达到5000飞行小时不破断，增加速度和载荷30%后，再试1000小时仍不破断。这一结果不仅使我国起落架首次与飞机机体同寿命，实现了长寿命起落架重大工程目标，而且超过了美国F-15、F-16战机起落架5000飞行小时的规定寿命，达到国际先进水平。
1990年8月，首次装有300M钢起落架的歼8 II飞机呼啸而起，经过爬升、转弯、盘旋、侧飞，低速通场，随后降低高度，起落架撞击地面后稳稳降落在跑道上，试验取得圆满成功。从此，我国起落架短寿命的历史结束，国产起落架与国产飞机机体首次实现了同寿命。1991年，首批装有300M钢主起落架的歼8 II飞机正式交付空军使用，20年过去，至今无任何故障。目前300M钢长寿命起落架ET程化生产，推广应用到歼8系列、歼10等国产战机和直升机等10多种飞机，先进的起落架制造技术为战鹰插上了铁翼，中国航空工业彻底解决了起落架难题。1992年，“飞机起落架300M钢应用研究”课题获得国家科技进步一等奖，赵振业名列这个奖项的第一位。
1992年，赵振业担任了航空材料研究所的副总工程师兼科技处处长，从科研一线的研究人员走上了科研管理的领导岗位。1996年，他从领导岗位退下来，又投入到心爱的科研工作之中。从事航空材料科研几十年，他获国家级科技成果奖5项、国家发明专利2项、部级科技成果奖6项：发表學术论文60余篇、专著《合金钢设计》一部。2005年当选为中国工程院院士。赵振业自1985年开始带研究生，1992年为博士生导师，并被聘为西北工业大學、河南理工大學兼职教授。他倾其所學亲自指导先后培养了多名硕士、博士研究生、博士后。这些學生中不乏出类拔萃者，如今有的已成为专业的技术骨干。
年届古稀，他在材料科學领域的探索并没有停止，仍孜孜不倦地读书，一有空就往图书馆跑，家里书房也摆满了各类书籍与刊物，工作时间表总是排得满满的。正是这种坚韧不拔的执着和创造发明的激情，促使他为航空材料科學燃烧和释放着自己全部的能量，在科學的星空中划出闪光的人生轨迹。（本文改编自《如刚人生——记中国工程院院士赵振业》，航空工业出版社，2010年1月1日。）