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中国超级钢之父”王国栋院士:为大国重器研发“超级钢”
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:134    更新时间:2019-7-30    

77岁的中国工程院院士王国栋,现在仍然很忙。

翻开日历,20162018年,他每年约有1/3的时间奔波于下企业解决技术问题、参加项目论证、参加行业会议做技术交流……这位被誉为“中国超级钢之父”的科学家,还在不断攀登,征服一个又一个科研项目的顶峰。

向上的路难走,他却初心不改,忙中自乐。接受采访时,王教授的手机不时响起,每次交谈的尾声,他总是习惯性地询问外地企业负责人对企业的技术需求。他说:“我国的钢铁工业要真正实现领跑,必须做好原创性、前沿性、颠覆性研究,在从‘0’到‘1’的研究上下真功夫,做到人无我有。”

在小型厂锻造技改之心 敢创新

1968年到1978年,王国栋在鞍钢小型厂度过了难忘的10年。当时的小型厂主要轧制螺纹钢,劳动强度大、危险性高。王国栋回忆起那段岁月,仍是记忆犹新。他笑着说:“小型厂以前被称为‘阎王殿’,可以想见当时工作的辛苦和危险。也由此,鞍钢的领导和工人们都懂得技术的重要性,都很尊重知识分子。大家都感觉到,现有工艺水平严重制约了产量的提升,工厂和工人都有着强烈技改需求。”

初到生产一线的王国栋并没有技术革新的任务,但他把问题看在眼里,记在心上,用自己的知识做有益于人民的事的想法更加强烈了。很快,他从小型厂前辈那里找到了努力的方向。

王国栋告诉记者,在上世纪50年代,小型厂出了两个享誉全国的劳动模范——王崇伦和张明山,他们都是善于创新、用科技推动生产力提升的典型代表。其中,张明山从1950年初开始,与两名老工人连续苦战三个寒暑,终于研制出“反围盘”自动喂钢装置,并在19529月试轧出直径19毫米和25毫米的圆钢。而轧机“反围盘”自动喂钢装置的诞生,也结束了小型厂27年用手工喂钢的历史,初步实现自动化喂钢。

榜样的力量,不断激发着王国栋的创新意识。一年后,这位勤奋好学的年轻人被调入技术革新小组,厂里为他配备了钳工、电工做助手。哪里有问题,他就到哪里,一点点推动着小型厂的技术进步。

当时小型厂二车间生产一种用于国产汽车前桥的周期断面钢材,由于不能在周期开始点将钢材送进轧机,原本可以轧制出四个周期解放汽车前桥的坯料,只能轧制出3个整周期和2个半周期,成材率只有75%;用于黄河汽车时,本可以轧制3个整周期的坯料,只能轧制出2个整周期和2个半周期,成材率不到67%,浪费现象比较严重。

王国栋主动请缨,根据所学知识和小型厂工人师傅的实践经验,设计制造出了一套用在轧机上的连锁装置和夹持装置,实现了轧件装置与轧机传动系统的联动,将周期中间喂入钢材改为周期开启时喂入,得到了4个或者3个整周期钢材,保证了成材率。这一工艺上的革新,使周期断面钢材的轧制取得突破性的进步,也被誉为鞍钢“企业领导干部、技术人员、工人三结合”的重大成果。

从技术图书馆吸取养分 爱读书

鞍钢技术图书馆,是鞍山的标志性建筑。初到小型厂工作,王国栋便被技术图书馆深深吸引,因为那里有着当时与时代同步最为前沿的钢铁科技图书。“我的工作业余时间,还有几乎所有的周日休息时间,都是在图书馆里看书、查资料度过的。在那里,我了解到当时国际上钢铁行业最新的技术变革情况,也认识到我们和发达国家之间的差距。”

王国栋如饥似渴地在技术图书馆吸取着养分,他不但自己学习,还经常把这些文献翻译过来,在《国外钢铁》等杂志上刊出,让这些先进的知识为更多的人所知所用。

就是在那个时期,王国栋对中国的钢铁工业有了更直观、深刻的认识,也被中国钢铁工人的匠心所感动。

“中国的钢铁工人勤劳智慧,跟他们在一起我受益很多。就拿我自己来说,因为是在一线生产车间,即使每天下班后都要洗澡,但回到家中,还会发现自己的眼圈是黑的,需要再认真洗一次。与工人们在一起,我能体会到他们的辛劳,更知道他们的需要。而工人的知识、品质、经验,对于技术人员的发展提升同样重要。”

王国栋意识到,知识分子和工人结合在一起,必然产生巨大的能量。“你研发出来的产品,必须要用到一线去,这是个朴素的认识。而正确的科研,都是从实践中来,到实践中去,不可能凭空想象。”

联合攻关研发“超级钢”  下企业

每年花大量的时间下企业,很多人对王国栋的做法感到不解。可他却深信,进行科学研究必须始终坚持问题导向。走过这么多年的教学和科研道路,王国栋对做科研有着深刻的理解。“科研中有这样不好的倾向,那就是不从实践中寻找问题,而是从国外文献中找。这不是不可以,但这都已经是二手的问题。这些已经被研究的问题,是否符合我们的需求,是不是我们具体能碰到的问题呢?无论做哪个方面的研究,都离不开实践,离不开企业的合作。”

王国栋认为,我们的科学研究要面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,就一定要深入到企业和实践中,否则就是无源之水、无本之木。从企业一线发现问题,再筛选出关键共性问题,上升到理论研究,然后和企业结合转化到生产实践中,科研成果必然会为企业欢迎,转化自然不是问题。

在国家“973”项目的支持下,与全国钢铁人一起研发超级钢时,王国栋带领着团队在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室和宝钢之间往来奔波,不但先于国外竞争者完成了200兆帕(MPa)级别普碳钢到400兆帕的科学研究,实现了强度的翻番,还提前近3年时间生产出原型钢,并进行了实际应用。2004年,400MPa级铁素体/珠光体钢的超细晶强韧化与控制技术”获得国家科学技术进步一等奖。

王国栋在攻关过程中发现,在晶粒细化实现强化之外,还可以通过轧制与冷却过程来控制析出、相变,进一步改善钢材的性能。在他的眼中,钢材是一种大有潜力可挖的材料,直到今天,他还沉浸在对钢材的研究中。正是因为中国钢铁材料人的努力,我国在桥梁钢、管线钢、高层建筑用钢以及航母等大国重器用的高端钢材上,真正摆脱了被“卡脖子”状态。

为中国钢铁工业领跑而努力建平台

王国栋无比重视创新。他认为,现在我国的钢铁工业已经挺起了腰杆,但要真正实现领跑,必须做好原创性、前沿性、颠覆性研究,在从“0”到“1”的研究上下真功夫,做到人无我有。

在材料突破上,2018年,王国栋所在的东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,在国际上率先研发出2000MPa级汽车用热冲压用高强钢;在液化天然气低温容器用钢上,世界上普遍采用的材料是9Ni(镍)钢,在保证钢材性能的前提下,实验室与企业合作,用5Ni钢做出了9Ni钢的性能,大幅节约了成本。在生产工艺上,研发出薄带连铸、无头轧制等新流程、新工艺,正在向企业转化,可应用于多个重要钢种的生产。

科研创新必然要依托于先进的平台,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室与国内众多钢铁企业合建研发平台和近工业化的试验平台。同时,通过学科交叉进行钢铁行业的智能制造探索,目前东北大学牵头承担着国家原材料领域三个智能制造重大科研项目。

“围绕钢铁材料工业的绿色化、智能化,我们提出了‘工艺绿色化、装备智能化、产品高质化、供给服务化’的理念。只要做好了这些方面的工作,我们的钢铁工业就会实现领跑,我们正在为之努力。”对于未来,王国栋充满信心。

 

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