“鋼鐵”院士誓攀高峰

　　——訪中國(guó)工程院院士、華北理工大學(xué)校長(zhǎng)張福成

　　鋼鐵，大國(guó)“筋骨”。

　　如何挺起民族鋼鐵的“脊梁”，讓“國(guó)之重器”不再受制于人？華北理工大學(xué)校長(zhǎng)張福成教授為之奮斗了四十年。

　　高錳鋼轍叉與高碳鋼鋼軌焊接材料和異質(zhì)焊接技術(shù)，系列納米貝氏體新鋼種和熱加工技術(shù)……張福成教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了一個(gè)又一個(gè)科技難題，也因此被中國(guó)工程院增選為化工、冶金與材料工程學(xué)部院士。

　　這位“鋼鐵”院士是怎樣煉成的？他的“晉級(jí)之路”又經(jīng)歷了哪些甘苦與抉擇？

 

 

　　2022年11月30日，張福成正在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鋼鐵材料樣品成分分析測(cè)試。華北理工大學(xué)供圖

　　“科研如登山，要有險(xiǎn)中蹚路的勁兒”

　　記者：工程院院士是我國(guó)工程科技領(lǐng)域的最高榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。能和我們分享一下，您得知自己成為院士時(shí)的心情和感受嗎？

　　張福成：這次能夠當(dāng)選是對(duì)我過(guò)去工作的肯定。不過(guò)科研是團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)，而非一個(gè)人的功勞，能當(dāng)選為院士，成果是大家的，而不是我個(gè)人的。

　　記者：眾所周知，您是鋼鐵材料領(lǐng)域的專(zhuān)家，為我國(guó)鐵路發(fā)展解決了很多“卡脖子”技術(shù)難題。那么，您是怎么跟這個(gè)專(zhuān)業(yè)結(jié)緣的？

　　張福成：這還得從讀大學(xué)說(shuō)起。1982年9月，我從吉林省蛟河市一所偏遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)村中學(xué)畢業(yè)后，被燕山大學(xué)的前身——東北重型機(jī)械學(xué)院金屬材料專(zhuān)業(yè)錄取。在大學(xué)的專(zhuān)業(yè)課上，我了解到，全世界每年因磨損就消耗掉200萬(wàn)噸以上的奧氏體錳鋼，從那時(shí)起我就有了在金屬材料領(lǐng)域有所作為的想法，但真正開(kāi)始我的耐磨材料科研工作，還是在讀研期間。

　　記者：金屬材料特別是這種耐磨材料，在當(dāng)時(shí)算是熱門(mén)專(zhuān)業(yè)嗎？

　　張福成：不光不是熱門(mén)，還算是冷門(mén)專(zhuān)業(yè)，一方面耐磨材料研究要終日在粉塵和高溫的惡劣環(huán)境中工作，另一方面這個(gè)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后只能到輔助部門(mén)工作。當(dāng)時(shí)很少有同學(xué)選擇這個(gè)研究方向，而我當(dāng)時(shí)覺(jué)得，行行出狀元，只要國(guó)家發(fā)展需要，就不應(yīng)計(jì)較個(gè)人的得失。所以，我博士的研究方向，仍選擇了耐磨材料。

　　記者：這個(gè)專(zhuān)業(yè)真的很苦嗎？

　　張福成：可以這么說(shuō)，從1988年到1998年，我?guī)缀趺刻於脊ぷ髟谑⑹蹓m的環(huán)境中，一天經(jīng)常是10多個(gè)小時(shí)的磨損試驗(yàn)。當(dāng)然，搞科研就要做好吃苦受累的準(zhǔn)備，否則肯定會(huì)一事無(wú)成。

　　記者：這也是您成功的“秘訣”？

　　張福成：我認(rèn)為，成功沒(méi)有“秘訣”，科研路上也沒(méi)有捷徑。很多時(shí)候，科研成功取決于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的執(zhí)著堅(jiān)持。比如，為了攻克高錳鋼轍叉和高碳鋼鋼軌的焊接難題，我查閱了大量的國(guó)內(nèi)外最新焊接技術(shù)資料，做了上百次等離子焊接、鑄焊、氬弧焊等試驗(yàn)，僅試驗(yàn)用過(guò)的各種材料就有幾噸。

　　記者：從您不到40歲就獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，到兩次獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，再到今年您當(dāng)選院士，是什么支撐您不斷進(jìn)步的呢？

　　張福成：我喜歡登山，科研如登山，要有險(xiǎn)中蹚路的勁兒，雖然登山過(guò)程可能很艱難，會(huì)遇到這樣那樣的問(wèn)題，但每一個(gè)腳印都有它的意義。

 

 

　　2022年11月30日，張福成教授（右一）指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)青年教師和博士生開(kāi)展科研工作。華北理工大學(xué)供圖

　　“國(guó)家需要，就是我們的研究方向。”

　　記者：2005年，您主持研發(fā)的難焊高錳鋼轍叉與高碳鋼鋼軌焊接材料和異質(zhì)焊接技術(shù)在中鐵山橋等企業(yè)產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)全線無(wú)縫鐵路的技術(shù)超越。當(dāng)時(shí)，這個(gè)研究課題是如何確定的？

　　張福成：當(dāng)時(shí)，我國(guó)正在發(fā)展高速鐵路?？墒?，鐵路要提速，鋼軌和轍叉的接縫問(wèn)題是一大安全隱患，但前者是高碳鋼，后者是高錳鋼，想把它們無(wú)縫連接，難度就像“把木頭焊在鋼管上”。那時(shí)只有奧地利和法國(guó)擁有這項(xiàng)焊接技術(shù)，他們得知中國(guó)鐵路想提速，就開(kāi)出了高價(jià)入門(mén)費(fèi)，相當(dāng)于把我們企業(yè)的利潤(rùn)全給拿走了。所以，山海關(guān)橋梁廠（即今“中鐵山橋集團(tuán)有限公司”）找到了我。

　　記者：聽(tīng)說(shuō)，當(dāng)時(shí)沒(méi)人敢接這個(gè)項(xiàng)目。您接這個(gè)“燙手山芋”的時(shí)候，是怎么想的？

　　張福成：我從沒(méi)想過(guò)搞砸了怎么辦，就想著怎么把它搞成，為中國(guó)人爭(zhēng)口氣，但接了后，確實(shí)也遇到了困難。高碳鋼焊接要求慢冷，否則會(huì)變脆易斷；高錳鋼焊接則要求快冷，不然韌性就會(huì)變差。嘗試了好幾種焊接方法都沒(méi)成功。后來(lái)，我設(shè)計(jì)發(fā)明了一種梯度過(guò)渡焊接材料。焊接時(shí)，先將新材料與高碳鋼鋼軌焊在一起，然后留足長(zhǎng)度、截去多余部分，加熱到高溫緩慢冷卻后再與高錳鋼轍叉焊接，并快速冷卻，最終產(chǎn)品順利過(guò)關(guān)。

　　記者：后來(lái)您又發(fā)明了系列納米貝氏體新鋼種和熱加工技術(shù)，制造出我國(guó)第二代貝氏體軸承，您是如何帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克這一難題的？

　　張福成：攻堅(jiān)克難，是科研人員的職業(yè)性格。軸承被看作工業(yè)制造的核心部件。中國(guó)是鋼鐵大國(guó)也是軸承制造大國(guó)，但高端軸承仍然被世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)所壟斷。我們團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先發(fā)明了滲碳和高碳納米無(wú)碳化物貝氏體軸承鋼及其熱處理技術(shù)，成果批量應(yīng)用在大功率風(fēng)電和軋機(jī)等苛刻重載環(huán)境，且使用壽命大幅提高。

　　記者：2018年10月，被譽(yù)為“21世紀(jì)第八大奇跡”的港珠澳大橋正式通車(chē)。聽(tīng)說(shuō)，這項(xiàng)舉世矚目的超級(jí)工程背后，也凝聚著您和科研團(tuán)隊(duì)的智慧和汗水？

　　張福成：我們團(tuán)隊(duì)王青峰教授主要是針對(duì)當(dāng)?shù)馗邷?、高濕、高鹽的嚴(yán)酷海域氣候特點(diǎn)，將耐候鋼應(yīng)用于索塔錨固箱的焊接制造，實(shí)現(xiàn)了焊接冶金質(zhì)量、接頭力學(xué)性能與耐腐蝕性能綜合控制，保證關(guān)鍵構(gòu)件120年不腐蝕，提升橋梁的安全性。

　　記者：您的科研創(chuàng)新都是在解決“卡脖子”難題，未來(lái)的研究方向是什么？

　　張福成：國(guó)家需要，就是我們的研究方向。只要是有利于國(guó)家安全發(fā)展和人民美好生活，具有科研價(jià)值、工程價(jià)值和社會(huì)價(jià)值的研究方向，都值得嘗試?？萍脊ぷ髡叨紤?yīng)該既要瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿，又要解決實(shí)際問(wèn)題，為國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

　　“當(dāng)選院士意味著更大的責(zé)任和更高的標(biāo)準(zhǔn)”

　　記者：未來(lái)，您如何充分發(fā)揮院士作用，為河北省高質(zhì)量發(fā)展提供“原動(dòng)力”？

　　張福成：當(dāng)選院士意味著更大的責(zé)任和更高的標(biāo)準(zhǔn)。站在新的歷史起點(diǎn)，早日實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，高校角色不可缺席。我所在的華北理工大學(xué)因礦冶而生、依鋼鐵前行，我們?cè)谌÷氏葐?dòng)了河北省鋼鐵實(shí)驗(yàn)室籌建工作。

　　記者：河北省鋼鐵實(shí)驗(yàn)室在人才培養(yǎng)以及科技創(chuàng)新等方面要達(dá)成什么樣的目標(biāo)？

　　張福成：河北省鋼鐵實(shí)驗(yàn)室旨在建成國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以創(chuàng)新研究、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、支撐政府決策為導(dǎo)向，發(fā)揮河北省鋼鐵政產(chǎn)學(xué)研用的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，集聚和培養(yǎng)高水平創(chuàng)新型科研人才隊(duì)伍，并堅(jiān)持“開(kāi)放、流動(dòng)、競(jìng)爭(zhēng)、協(xié)同”的原則，建立市場(chǎng)化的運(yùn)作機(jī)制、科學(xué)的創(chuàng)新組織模式、靈活的用人機(jī)制和薪酬制度、高效的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，成為在創(chuàng)新投資、引人用人、薪酬激勵(lì)、業(yè)務(wù)發(fā)展等方面享有充分決策自主權(quán)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新組織。

　　記者：聽(tīng)著都讓人振奮。目前，鋼鐵實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展情況如何？

　　張福成：實(shí)驗(yàn)室采取“3+N+N”模式組建，結(jié)合鋼鐵行業(yè)戰(zhàn)略需求，已取得多項(xiàng)國(guó)家級(jí)與省部級(jí)重大創(chuàng)新成果，啟動(dòng)實(shí)施11項(xiàng)重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室組建了七支由院士領(lǐng)銜的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新研究，以打通基礎(chǔ)研究-技術(shù)開(kāi)發(fā)-工程轉(zhuǎn)化-產(chǎn)品應(yīng)用的完整創(chuàng)新鏈條。

　　記者：華北理工大學(xué)冶金工程學(xué)科是河北省唯一具有本碩博多層次培養(yǎng)能力的冶金工程學(xué)科，您又是這一領(lǐng)域的專(zhuān)家，未來(lái)在學(xué)科建設(shè)和科技創(chuàng)新上有哪些規(guī)劃？

　　張福成：我們將主要瞄準(zhǔn)鋼鐵領(lǐng)域前沿基礎(chǔ)科研問(wèn)題、鋼鐵行業(yè)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的關(guān)鍵共性技術(shù)，優(yōu)化學(xué)科研究方向，凝聚先進(jìn)鋼鐵材料制造與加工、綠色低碳智能冶金等創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)力量，開(kāi)展零碳排鋼鐵行業(yè)“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)研究，力爭(zhēng)在高水平論文、高水平工程轉(zhuǎn)化、國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)等方面取得新突破。（河北日?qǐng)?bào)記者陳華、王敬照）

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