颜鸣皋从风云变幻的国际形势中，深深认识到毛主席“自力更生，艰苦奋斗”号召的伟大。他从自己的人生实践中体会到，依靠外国是靠不住的，关键的时候还要靠自己。
中国自行设计研制新型飞机，关键之一是要过材料关。
当时，我国自行设计研制新型歼击机，走的是模仿苏式米格飞机的路子。为了彻底摸清米格飞机，就必须集中力量攻克该种飞机使用的钛合金材料。
颜鸣皋心无旁骛，全力以赴地投入到新型钛合金的研制之中。
如TC1钛合金中含有锰元素，在真空熔炼时容易挥发，并且难以控制成分。
颜鸣皋和同事们采取了充氩措施，并对真空条件下的电弧熔炼进行了系统的试验，“试验—失败—再试验”，他们最终炼成了合格的TC1钛合金铸锭。
然而，颜鸣皋和同事们并未停歇。他们继续对钛合金的轧制工艺、热处理制度、冲压成形工艺和焊接性能进行了深入研究，并与冶金部苏家屯加工厂、抚顺钢厂协作，试制出宽800毫米、长3米的大规格TC1钛合金板材，用这种板材冲压成我国首批新型歼击机所用的机罩前段、水平安定面和整流包等机件。
我国航空工业快速发展，新型高速歼击机装备到部队，翱翔在万里蓝天，TC1钛合金材料研制成功功不可没，迄今仍在多种国产歼击机、强击机、轰炸机、运输机上应用。
即使后来颜鸣皋调离钛合金研究室，但科研人员仍然按照既定的目标，继续总结经验，为进一步增加自耗熔炼钛合金铸锭的千克数，扩大钛合金研制规模，向掌握500千克级自耗电极真空电弧炉熔炼技术的高峰攀登。
钛合金研究室于1962—1963年派薛志庠、张荣顺等同志参加了全国第一个钛合金生产基地——北京苏家屯有色金属加工厂第七车间的厂房设计、设备安装、调试投产和人员培训，为全国钛工业的创建做出了贡献。后来，在全国唯一的专业化钛合金生产基地——宝鸡有色金属加工厂的规划、设计和投产过程中，北京航空材料研究所钛合金研究室的科研人员也发挥了重要的作用。
从1963年开始，钛合金研究室也自行研制了一台8千克级钛合金铸造炉，从而进一步发展了铸造钛合金专业，开展了BT5-1、ZTC4等铸造钛合金材料和铸件的研究。有了这样的自主创新的研究团队和科研基础，钛合金研究室才有了后来蓬勃发展的航空钛合金铸件生产和高尔夫球头生产出口创汇的辉煌成绩。
此后，钛合金研究室科研人员为航空用钛合金材料研制与应用做出了巨大贡献，取得了重大的技术和经济效益。其中包括国家科技进步一等奖1项、部级科技进步一等奖7项、集团科技进步一等奖3项等70个成果奖项。该研究室既能进行变形钛合金和铸造钛合金的研制，又能承担铸件批量生产任务，产品远销国内外。
如今，经过50多年的建设，钛合金研究室已经成为一个设备先进、拥有一批素质高的钛合金研究专家、研究水平居国内一流的研究与发展中心，所有这一切都与颜鸣皋所起的开拓者的作用是分不开的。
30多年后，颜鸣皋曾亲笔撰写过一篇题为《在那难忘的岁月里》的回忆文章，其中这样写道：
“每当我踏进我院宏伟的钛合金试验厂房，看到伫立的50千克真空凝壳炉、200千克真空自耗炉等一系列自行创建的试验设备，和质量喜人的钛合金铸造机匣、耐油泵壳体、球头和人工关节等军需民品从我所待运全国各地和国外的时候；当听到钛合金研究成果荣获全国科技进步一、三等奖，国家发明二等奖，航空部一、二、三等奖，国家高技术项目重要贡献奖，全国钛合金推广应用先进单位，技术出口标兵等喜讯纷纷传来的时刻，总是情不自禁回忆起当年和青年同志们一起向着钛合金‘神秘王国’起步探索、创业成长的种种情景，一幕幕令人难以忘怀的历史片断重现在眼前，历历在目……
在筹建钛合金实验室初期，当时全室成员都是刚从大学毕业的20多岁的年轻人，都没有接触过钛合金。全室一无材料，二无设备，仅有一台不适用的苏联生产的TBB-2钨丝加热炉，真可算是一穷二白的处女地。但是，同志们没有被困难所吓倒，从学习文献资料入手，没有条件自己创造，先后自行设计制造了1．5千克非自耗电弧炉和7．5千克自耗电弧炉，并由苏联引进了原材料——海绵钛。全室同志夜以继日地辛勤劳动，经过多少次‘实践—失败—再实践’的过程，终于熔炼出我国第一块3千克银光闪闪的钛合金铸锭。在多少个不眠之夜里，动员同志们回宿舍休息成了最艰难的思想说服工作。虽然上述两台真空自耗炉已经被更好更新的设备所取代，但自己动手、艰苦创业的优良传统却一直保留下来，而且继续发扬光大。”
大家可以想象一下，这块3千克重的钛合金，凝聚了颜鸣皋和他的同事们多少汗水和心血啊。望着它，当时颜鸣皋的心情该是怎样地激动？我敢肯定，在当时，不仅仅是颜鸣皋和全体科研人员洒下激动的泪水，还会有许许多多深知此项科研成果重大意义的人们陪同他们一起落泪……
这3千克钛合金铸锭是起点，有了它才有了后来的20千克钛合金铸锭、40千克钛合金铸锭、100千克钛合金铸锭……
这块心血和汗水的结晶，是中国人熔炼的，是中国的第一块，开创了中国钛合金研究的新纪元，被载入了中国科学的辉煌史册！
佩戴上校军衔的总工
1960年12月20日，中央批准成立国防部第六研究院（即航空研究院，简称六院），唐延杰将军任院长。
1961年6月，颜鸣皋所在的第二机械工业部航空工业局北京航空材料研究所划归六院，并于12月21日正式列入部队编制，代号为中国人民解放军4059部队。1962年7月15日，又改为中国人民解放军总字927部队。
1961年下半年，为了加强应用基础研究，颜鸣皋被任命为金属物理及化学分析研究室主任，陈学印为副主任。
1962年初，身为金属物理及化学分析研究室主任的颜鸣皋，将目光投向了铸造凝壳炉的设计工作，给予了很大的关心和支持。设计完成后，转交长春电炉厂制造，我国第一台钛合金铸造专用炉由此诞生。这台8千克铸造凝壳炉的正式投入使用，不仅为研究所开展铸造钛合金及其成形工艺创造了必不可少的条件，还为以后设计与制造50千克小批生产用钛合金铸造炉打下了基础，极大地促进了我国铸造钛合金的应用和发展。
1962年3月，时任国务院副总理兼国防科委主任的聂荣臻元帅，在广州主持召开了全国科学工作会议。周恩来总理、陈毅副总理到会做了重要讲话。陈毅副总理在讲话中给知识分子行了“脱帽加冕”礼。“脱帽”是脱掉多年来戴在知识分子头上的“资产阶级”之帽，“加冕”就是给知识分子加上“革命知识分子”之冕，这使全国知识界都感到欢欣鼓舞。
北京航空材料研究所副所长、特级工程师、全国人大代表荣科参加了广州会议。
颜鸣皋听了荣科副所长传达的会议精神后，更是兴奋不已。他为自己是一名“革命知识分子”而光荣自豪，一种幸福和一种渴望油然而生。这幸福来自党中央对科技工作的高度重视，来自国家对知识分子的无比器重；渴望攀登新的科技高峰，为祖国的航空事业做出新的更大的贡献。
此后不久，这次大会的春风更加温馨地吹拂在了颜鸣皋的身上，他被搁置了几年的入党转正问题解决了。负责与他谈话的支部委员郑重地告诉他：你的问题查清了，党组织决定给你平反。
颜鸣皋有点莫名其妙，也有点惊讶。他有点天真地问入党介绍人魏祖冶：
“魏所长，我又没什么冤屈，给我平什么反？”
“这些年不给你转正，老是纠缠莫须有的问题，你不冤吗？”魏祖冶所长反问道。
“这不是组织在考验我吗？我也不冤，我的海外关系确实复杂。”
魏祖冶“哈哈”笑着，指着颜鸣皋说：
“你啊，你啊，真是天真得可爱。你不能及时转正，不是因为海外关系，而是因为你在莫斯科列宁格勒大饭店和那位加拿大记者说那两句话。”
颜鸣皋更不解了。他疑惑地问道：
“我和他也没说什么啊？你不就在旁边吗？”
“是啊，我也知道你没说什么，也多次给你写过证明，可是，你与外国人接触，特别是资本主义国家的记者，那是违反纪律的。所以，上面定了调，说你立场不稳，转正也就拖了几年。”
颜鸣皋这才真正明白了自己迟迟不能转正的原因。他摇了摇头说：
“我还一直纳闷呢，认为是海外关系影响了我。现在好了，只要组织上把事情搞清楚了，比什么都好。”
颜鸣皋这才真正放下了包袱，以更加饱满的激情投入到工作中。
1962年8月底，国防部六院首届党代会在北京航空材料研究所召开。会议期间，9月5日，聂荣臻元帅到会指导并视察了北京航空材料研究所。
首长的指示和对航空材料事业的关心，使颜鸣皋更加体会到党对知识分子的关怀，国家对科研人员的器重，以及自己所肩负责任的重大。
那天，聂荣臻元帅首先亲切会见了多年的老朋友、在所工作的兵工专家胡大佛。两人久别重逢，谈笑风生。
胡大佛告诉聂荣臻元帅：
“我现在也是个共产党员了，是1956年入的党。”
“好极了。”聂荣臻元帅一听十分高兴，他说，“共产党员就勇得挑重担。今后你还要克服困难，把飞机搞出来。”
聂荣臻元帅在听取了所长魏祖冶的简单汇报后，在魏祖冶和政委刘子英陪同下，对北京航空材料研究所的研究室和车间进行了视察。他边走边问：
“现在研究的材料重点是什么？”
魏祖冶回答：
“确保米格-19飞机所需的材料，米格-19飞机材料问题还没有全部解决。同时，我们还积极安排米格-21飞机需要的新材料。”
聂荣臻元帅听后点头说：
“你们这个所已有很好的基础，材料研究工作应很快上去，要走在生产、设计的前面，才能保证设计的产品能够生产制造出来。”
聂荣臻元帅还嘱咐所领导：
“今后应扩大负担军工方面材料的研究工作。像这样的材料研究所，全国只有一个，必须充分发挥作用。”
聂荣臻元帅来到了颜鸣皋的老单位钛合金实验室，在认真听取了汇报后指示：“钛合金在生产应用方面遇到的关键问题，应该由你们研究所来解决。研究所今后不能只解决一个工厂、一个部门的工作，应当更广泛一些，使钛合金能够应用到生产上去。”
在随后的视察过程中，聂荣臻元帅还对研究所的基本建设情况及仪器、设备的购置都一一进行了询问，并做出了详尽的指示。他甚至连研究室的门窗破损、墙壁不洁等都注意到了，并提出了文明科研、绿化所区的要求。
聂荣臻元帅在视察中说的话、作的指示，虽然是讲给工程师胡大佛和所领导听的，可句句都说在了颜鸣皋心里，使他有了更具体、更明确的奋斗目标。
颜鸣皋在想：是啊，我也是一个共产党员了。共产党员就得勇挑重担。今后无论遇到什么样的困难和挫折，都要想着用党员的标准严格要求自己，越是艰险越向前。
颜鸣皋在心中规划：要坚决落实聂帅指示，围绕国产新型战机，研制新型航空材料。
1963年11月3日，北京航空材料研究所技术人员参军授衔大会在大礼堂里隆重举行。
颜鸣皋穿上了军装，成为一名光荣的中国人民解放军军官，级别定为技术最高级，授予技术上校军衔。
此后不久，颜鸣皋被提升为研究所的总工程师，肩负的责任更重了。
颜鸣皋非常清楚：自己虽然身份变了，但从事的科研工作没有变。
1964年，为了使他们这些刚入伍的技术干部尽快地实现民到兵的转变，上级要求所有同志都要下连当兵，军训锻炼。