看中国科技进步一等奖的水平--荒谬的形变相变耦合新理论



所有跟贴·加跟贴·新语丝读书论坛http://www.xys.org/cgi-bin/mainpage.pl

送交者: xuezi 于 2005-1-26, 05:04:52:

记者:游雪晴周清春
  首席:翁宇庆

  时间:2004年8月27日

  上午9:30

  地点:中国金属学会翁宇庆办公室


  ■编者按

  研究表明,钢铁材料成本很低———一吨钢的价钱与一吨矿泉水的价钱差不多;而钢铁材料的耐受力是最好的,从高温一千多摄氏度到液氮温度,钢铁材料都能够适应;从对环境影响来看,钢铁对环境无污染,而且钢材可以百分之百地回收。有着如此之多优点的钢材一直是工业发展的支撑,钢铁产业甚至影响着整个国民经济,现在科学家们正致力于提高钢铁强度、延长寿命。首批“973”项目中,《新一代钢铁材料的重大基础研究》在立项时曾经受到争议,但五年来,世界钢铁行业的发展势态以及项目科研成就,证明了新一代钢铁材料研究的必要性。在解读这个项目的过程中,除了成功的喜悦,我们也体会到专家心中的一丝丝忧虑……

   见到翁宇庆教授,是在他的办公室里,他坐在电脑前边,穿着暗红色的衬衫,与办公室幽静的环境很融合。他头发乌黑,但眉毛已经有些花白,说话时声音低缓,语气里夹杂着一种担忧,这或许与他多年与钢铁打交道有关。

  翁教授曾经是钢铁研究总院院长,冶金部副部长,历经中国钢铁事业发展中的风风雨雨,也很清楚我国钢铁行业目前所具有的优势与面临的困境。

  采访开始时,他让我们坐在他的旁边,用电脑给我们放了一段有关我国钢铁研究发展情况的录像。与翁宇庆教授刚接触,我们就深深地感觉到长期萦绕在他内心深处的急切与忧虑。

  记者:钢铁已经用了这么多年了,应该是一种“古老”的传统材料,国家还把它列入第一批973项目中,有什么特别的原因?

  翁宇庆:事情最先起源于日本。日本政府从1995年开始,对所有材料进行为期两年的调查,最后,他们发现钢铁材料的耐受力是最好的,从经济上来讲,它是最便宜的,一吨钢的价钱与一吨矿泉水的价钱差不多,而且从高温一千多摄氏度到液氮温度,钢铁材料都可以用;从对环境影响来看,它只有氧化反应,没有有机的化学反应,对环境无污染。塑料、水泥是污染环境的,又不能回收,玻璃能回收,但回收能力很低,而钢材可以百分之百地回收。

  调查之后,日本人觉得应该研制一种超级钢,它的硬度、寿命都要比现在的高一倍。所以在1997年,日本科技厅决定投入10亿美元,进行钢铁的基础理论研究。那个时候我国刚启动973计划,根据这个情况,我们迅速申报了这个项目。

  记者:这么重大的一件事,一定引起了世界各国的关注。

  翁宇庆:整个钢铁界都注意到了这个情况。1998年3月份,世界钢铁协会组织西欧、北美35家钢厂和汽车厂联合对整个轿车的钢材进行攻关。韩国在1998年也开始着手钢铁材料的基础理论研究,它们的项目时间都在十年以上。德国人预言:像这样搞下去,21世纪第二次铁器时代即将来临。

  记者:是啊,钢铁产业影响着整个国民经济,每个国家都非常重视,况且现在世界范围内资源已经非常短缺,很多外国人抱怨我们用的钢铁量太多了。

  翁宇庆:我国是个钢铁需求大国,1990年生产钢6500万吨,2003年达22000万吨,为1990年的3.3倍。其中2000年到2003年间,年平均增长高达3000万吨,这样的增长速度给资源供应、交通运输、资金投入、环境保护都带来巨大压力。

  我们这个计划的目标就是在五年内使钢的强度翻一倍,那么用钢量就可以减少一半。这对于节约资源和能源,实现经济的可持续发展有很大的意义。例如,用于车的钢材强度如果提高80%%,汽车的重量就能减轻25%,油耗则可以减少一半。再比如在铁路方面,如果把火车的重量减轻,它就可以拉更多的东西,还有轮船行业、建筑行业等。

  记者:不过,钢铁材料发展这么多年,已经有很多经典的理论,我们这个项目要想在理论上有所突破,并不容易。据说,当时第一批973项目在立项的时候,这个项目排在最后面。

  翁宇庆:在定项目的时候,大家认为钢铁已经用了几千年了,还有什么好搞的?能有什么新理论?他们都认为传统行业发展的空间很小,应该搞新兴的技术,所以争议很大,不过5年下来,现在这个项目在中评和结题中,已经被科技部评为最好的项目之一。从上世纪九十年代到现在,这个项目是我们金属材料行业唯一获得了“国家科技进步奖”一等奖的,“国家科技进步奖”委员会在评选这个项目的时候,48个评委有45个投一等奖。

  记者:得到这么多人的肯定,这个项目的成果一定非常令人振奋。

  翁宇庆:是的,我们提出了“形变诱导相变”的新理论,传统的提高钢铁强度的方法是增加钢的合金含量,优化热处理技术,该方法增加资源、能源消耗,也不利于资源的回收,这次,我们利用细化晶粒的方法来提高钢材的强度和韧性,在不增加合金元素的条件下,使钢的晶粒细化到几个微米,强度提高了一倍,大大节约了资源。

  在理论研究的基础上,我们发展了控轧控冷技术,开发了有自主知识产权的工程技术,申报发明专利13项。在国际上,我们率先将超细晶粒钢投入工业生产。宝钢、首钢、鞍钢等十多家大中型企业,生产超细晶粒钢共计191.55万吨,增加利税4.73亿元。2001年国家技委和科技部将这个成果列入高技术产业化重点领域指南。国家863项目和北京市奥运工程中心以这个成果为基础安排了四个后续开发项目。

  记者:这么多成果中,你觉得哪一项是最重要的?

  翁宇庆:最重要的是我们提出了“形变与相变耦合”的理论,在钢材形变的同时控制它的内部相变。过去“形变”是轧钢专业的内容,“相变”是材料专业的内容,现在我们把两个专业的内容综合起来,这个理论以前在国际上是没有的。2000年在韩国举行的“21世纪高性能结构材料会议上”,我提出了这个理论。现在日本人,韩国人,美国人,欧洲人,世界钢铁界都认同,我们在这点上是世界领先的。

  记者:在这五年内,您一定经历了不少坎坷,那么您最深的感触是什么?

  翁宇庆:我们现在这个研究队伍严重缺乏后备人才。现在的年轻人都倾向搞金融、信息、计算机,很少有搞钢铁研究的,即便有,他们的基础理论也很薄弱,我们所需要的人才是要有极强的理论功底。我找了几个名牌大学的物理系,一些有名的搞钢铁材料理论研究的学者都不在了。我现在找的人都是搞工程的,要把理论做得更深是很难的。这里边需要大量的计算,大量的工作,可是找不到适合的人来做。

  记者:未来您又有什么计划呢?

  翁宇庆:我们未来五年主要是集中力量,把钢的寿命再提高一倍。我们目前提出的这个理论还是很初步的,很多细节还不清楚,还需要完善。钢铁的生产过程是很复杂的,不是某一两个理论能够说清楚的,很多问题还没搞懂,这还需要至少二十年的研究时间。另外,要开发与理论相配套的技术是相当难的,在信息、控制、制造技术方面都需要有更多的投入。

  ■链接

  我国钢铁工业发展限制因素不完全统计

  矿产严重不足

  我国是世界第一产钢大国,但铁矿石资源与钢产量水平严重不适应。我国铁矿石储量中大都属于贫矿(97%的储量平均含铁32.7%)和难选矿。按目前国产铁矿年产约2.4亿吨,加上其他国内资源,可维持钢产量9500至10000亿吨,以一吨钢消耗地质储量3.5吨计,我国铁矿资源静态保证程度大致在35至40年。

煤炭能源紧张

  我国能源资源以煤为主,占70%以上。钢铁工业是煤炭消耗大户。我国钢铁工业能源消耗总量占全国能耗的10%(按标煤计算)。由于大量焦炭出口,以及土法及落后炼焦工艺的存在,炼焦用煤浪费严重,钢铁工业用煤量已超过煤炭总产量的15%,对焦煤资源紧缺的我国是一大浪费。炼焦用煤的紧张局面已经出现。

水资源缺少

  我国属于贫水国家,人均淡水资源占有量低于世界平均水平。我国年平均降水量648rmn,只及世界平均值的77.07%,亚洲平均值的87.57%。我国华北与东北的钢产量占全国的41.5%,而水资源只占全国的11.62%。水资源将是钢铁工业发展的制约因素。





所有跟贴:


加跟贴

笔名: 密码(可选项): 注册笔名请按这里

标题:

内容(可选项):

URL(可选项):
URL标题(可选项):
图像(可选项):


所有跟贴·加跟贴·新语丝读书论坛http://www.xys.org/cgi-bin/mainpage.pl