他帶領團隊成功研發「超級鋼」，在國際上連創四個第一

2020-09-18 中華人說地名

「超級鋼」，能夠大幅度提高傳統鋼鐵材料的性能，延長使用壽命，又能有效地提高鋼材的利用率和回收率，減輕了企業成本和環境壓力。那麼，我國的超級鋼是如何研發出來的呢？請讀本文。

王國棟，1942年出生，遼寧大連人，中國工程院院士、東北大學教授、博士生導師。他帶領團隊研發的超級鋼，能夠大幅度提高傳統鋼鐵材料的性能，延長使用壽命，又能有效地提高鋼材的利用率和回收率，減輕了企業成本和環境壓力。

王國棟院士

結緣鋼鐵

1950年，8歲的王國棟隨父母來到鞍山。當時，鞍山最著名的企業當屬鞍鋼，湧現了孟泰、王崇倫、張明山等三位享譽全國的勞動模範。王國棟是聽著他們的先進事跡長大的。

因此，他在大學填報志願時，報考了東北大學（當時校名為東北工學院）鋼鐵冶金系鋼鐵壓力加工專業。

在東北大學老一輩學者的引路下，王國棟真正走進了鋼鐵冶金的知識殿堂，徜徉在浩瀚的鋼鐵知識中，他對世界鋼鐵的發展歷程有了更深入的了解。

大學畢業後，王國棟在鞍鋼小型廠參加工作。該廠主要生產螺紋鋼，生產條件最艱苦、勞動強度最大、危險性最高，在整個鋼鐵行業裡被稱為「閻王殿」。在這種嚴酷的環境下，王國棟從車間做起，和師傅們一樣夾鉗、換輥……一幹就是十年。

儘管王國棟剛到生產一線的時候並沒有技術革新的任務，但他把問題看在眼裡，記在心上，很快便找到了努力的方向。

當時，工廠生產解放汽車和黃河汽車前橋的毛坯，是周期斷面鋼材。由於沒有餵入裝置，軋件不能在要求的時刻從周期開始點咬入軋輥，造成頭尾部形成兩段不完整的周期，成材率最多不過75%，原料浪費極大。

為了解決這個問題，王國棟主動請纓，連續筆譯了多部俄文專著，與3位實踐經驗豐富的老工人組成技術革新組進行攻關。

經過多次嘗試，他們設計製造出了一套用在軋機上的連鎖裝置和夾持裝置，實現了軋件裝置與軋機傳動系統的聯動，可以將周期中間餵入鋼材改為周期開啟時餵入，保證了成材率。

這一工藝上的革新，使周期斷面鋼材的軋製取得突破性的進步，也被譽為鞍鋼「企業領導幹部、技術人員、工人三結合」的重大成果。

1978年，中國迎來了改革開放，更迎來了「科學的春天」。十年紮根一線，讓王國棟對中國鋼鐵有了更深刻的認識：「我國的鋼鐵工業還很落後，我有責任為祖國鋼鐵工業的崛起貢獻自己微薄的力量。」

於是，王國棟考取了北京鋼鐵研究總院壓力加工專業的碩士研究生，畢業後，他回到了闊別多年的母校——東北大學任教，並在這裡盡獻芳華。

自力更生

1998年，在國家「973」項目的支持下，王國棟和他的團隊開始了「軋制過程中實現晶粒細化的基礎研究」課題。

當時，日本、韓國已經相繼啟動了面向21世紀的結構材料研究計劃，目標就是在成分基本不變的前提下將現有鋼材的強度和壽命提高一倍，他們主要的研究目標是探究晶粒細化的極限。

通過多年的一線經驗與實驗結果，王國棟和團隊發現，細化晶粒對抗拉強度的作用不十分明顯。且在當時的工業條件下，加工製造難度極大。於是，他們創新性地提出了晶粒適度細化的概念。

思路一變天地闊。研究有了新的頭緒後，王國棟帶領他的團隊長期「駐紮」寶鋼，不停地穿梭於實驗室和寶鋼之間，在實驗室是實驗、分析、計算，在現場則是調研、召開座談會，舉行學術討論，制訂實驗方案。

王國棟(右一)帶領科研團隊深入鋼鐵企業，解決實際問題

1999年9月，無數次實驗後，在寶鋼2050熱連軋機——當時我國最先進的一套「寶貝」軋機上進行了SS400鋼細化晶粒的第一次現場軋制實驗，這是世界上第一次用工業化的軋機軋制超級鋼的實驗。

當板卷通過轟鳴的軋機和冷卻系統，最後在卷取機上成卷時，課題組的同志和現場的工程技術人員擁抱在一起，流出了喜悅的淚水。他們知道，「超級鋼」誕生了！

這一課題的研究成果，被應用於寶鋼、鞍鋼、本鋼等企業，批量工業生產超級鋼數百萬噸，並連創國際競爭的4個第一：第一次在實驗室條件下得到了原型鋼樣品；第一次得到鋼鐵工業生產的工藝窗口；第一次在工業生產條件下軋制出超級鋼；第一次將超級鋼應用於汽車製造。

2005年3月28日，王國棟榮獲國家科技進步獎一等獎。超級鋼的應用，不僅每年至少為國家節省數億元的開支，而且非常有效地降低了資源消耗，減輕了環境壓力，對於國民經濟全面、協調、可持續發展具有重要意義。

但每當談起「超級鋼」，王國棟總是說，這只是材料革命浪潮裡的一朵漣漪。把這一頁翻過去吧，往前看，那才是波濤洶湧的大海。

勇闖新路

創新不停步，奮鬥無止境。

讓中國從跟跑、並行直至成為世界鋼鐵科技的領跑者，是王國棟矢志不渝的奮鬥目標。

2004年，日本、歐洲開發出熱軋鋼板超快速冷卻技術，但該技術嚴格保密，不轉讓、不出售。

「我們自己開發，走自己的路。」王國棟和他的團隊下定決心，兵分兩路：一路以擅長裝備研發的王昭東、袁國等年輕人帶頭，根據已有團隊研發成功的鋼板淬火機的原理，進行控制冷卻系統硬體的研發；一路則由擅長組織、性能調控的劉振宇等牽頭，開發熱軋過程組織性能預測技術，建立我國自己鋼材組織控制的軟體「北鬥導航系統」。最終，兩路人馬順利攻克難關，並在先進技術成功應用在了南鋼的生產線上。

王國棟院士（右二）和科研團隊探討技術難題

近年來，王國棟滿腔熱忱推動協同創新，結合鋼鐵行業工序複雜、涉及學科專業及行業眾多等特點，組織覆蓋「採礦-選礦-煉鐵-煉鋼」的全流程協同攻關。學科交叉，讓團隊如虎添翼，更快更好地服務國家重大需求。

一路走來，王國棟充分認識到：「我國的鋼鐵工業要從並跑到領跑，必須做好原創性、前沿性、顛覆性的研究，在從0到1的研究上下真功夫，搶下被『卡脖子』的技術山頭，做到人無我有、人有我精、人精我強。」

相關焦點

  • 「超級鋼」院士，一輩子就愛聽鋼鐵「唱歌」
    來源:新華每日電訊圖集 「超級鋼」院士，一輩子就愛聽鋼鐵「唱歌」王國棟：在國際上連創4個第一，推動中國鋼鐵由「傻大黑粗」變「綠富精強」中國工程院院士、東北大學教授、博士生導師王國棟團隊開發的超級鋼，在國際上連創4個第一，就像一座裡程碑，標註出領跑者的速度和氣魄。「我不喜歡別人叫我『超級鋼之父』，我們需要的是腳踏實地，而不是頭頂的光環。」奔騰的鋼花日夜飛濺，厚重的軋機轟鳴成曲，王國棟就是那個愛聽鋼鐵歌唱的人。「如果說還有什麼遺憾，那就是人生苦短，實在是擠不出更多的時間了。」
  • 「中國超級鋼之父」王國棟院士:為大國重器研發「超級鋼」
    哪裡有問題，他就到哪裡，一點點推動著小型廠的技術進步。當時小型廠二車間生產一種用於國產汽車前橋的周期斷面鋼材，由於不能在周期開始點將鋼材送進軋機，原本可以軋制出四個周期解放汽車前橋的坯料，只能軋制出3個整周期和2個半周期，成材率只有75%；用於黃河汽車時，本可以軋制3個整周期的坯料，只能軋制出2個整周期和2個半周期，成材率不到67%，浪費現象比較嚴重。
  • 「中國超級鋼之父」王國棟：核心技術買不來，必須靠智慧和雙手
    中國工程院院士、東北大學教授、博士生導師王國棟團隊開發的超級鋼，在國際上連創4個第一，就像一座裡程碑，標註出領跑者的速度和氣魄。「我不喜歡別人叫我『超級鋼之父』，我們需要的是腳踏實地，而不是頭頂的光環。」奔騰的鋼花日夜飛濺，厚重的軋機轟鳴成曲，王國棟就是那個愛聽鋼鐵歌唱的人。「如果說還有什麼遺憾，那就是人生苦短，實在是擠不出更多的時間了。」不過，好在他的學生青出於藍。
  • 「中國超級鋼之父」王國棟:核心技術買不來,必須靠智慧和雙手 | 成風化人
    中國工程院院士、東北大學教授、博士生導師王國棟團隊開發的超級鋼，在國際上連創4個第一，就像一座裡程碑，標註出領跑者的速度和氣魄。「我不喜歡別人叫我『超級鋼之父』，我們需要的是腳踏實地，而不是頭頂的光環。」奔騰的鋼花日夜飛濺，厚重的軋機轟鳴成曲，王國棟就是那個愛聽鋼鐵歌唱的人。
  • 他帶領團隊打造大氣「超級CT」
    在軌近四年，這臺幹涉式大氣垂直探測儀被歐美科學家認為是實現世界氣象組織2040願景的第一臺載荷，開啟了全球靜止軌道大氣探測的嶄新時代。日前，丁雷入選上海「最美科技工作者」。他覺得，能把畢生所學為國家所用，就是最值得的科研人生。
  • 港大成功提高「超級鋼」韌性 高屈服強度 + 更低成本
    香港大學的「超級鋼」研發項目近日再有進展，確認「超級鋼」的韌性成功突破極限，比起航天鋼材還要高。現在，正在計劃把「超級鋼」投入生產，製造更輕更慳油的汽車和高強橋梁纜索等等。由香港大學機械工程系黃明欣教授領導的團隊和美國伯克利國家實驗室，於上周五（8日）在學術期刊《科學》（Science）聯合發布研究報告。內容指出經過團隊合作，成功突破超高強鋼的屈服強度—韌性組合極限，研發出同時具備極高屈服強度、極佳韌性、良好延展性兼更低成本的「超級鋼」。
  • 高強高韌超級鋼創世界紀錄
    香港大學機械工程系黃明欣教授和美國伯克利國家實驗室Ritchie教授合作領導的科研團隊，成功突破超高強鋼的屈服強度-韌性組合極限，在高端鋼材要求的高強度
  • 林熙乾:帶領團隊深耕光電顯示領域
    走進龍騰光電，林熙乾作為公司技術平臺中心的負責人，總是忙個不停，要麼潛心於新技術的研發；要麼開展培訓提升團隊的研發能力；要麼深入產線改善生產工藝和製造流程。在龍騰光電的轉型道路上，林熙乾除負責新技術的研發工作外，還肩負著另一個重任：帶領培育公司的研發團隊，為未來發展積蓄人才力量。 林熙乾曾在國際學術期刊上發表高質量論文13篇，研究成果獲得過臺灣最佳產品獎、友達光電團體金獎等。
  • 盤點四隻最重的鋼屬性神奇寶貝,超級大鋼蛇墊底,第一體重爆表!
    盤點四隻最重的鋼屬性神奇寶貝，超級大鋼蛇墊底，第一體重爆表！超級大鋼蛇（740kg）超級大鋼蛇是鋼屬性和地面屬性的神奇寶貝，它的脖頸處有一圈漂浮金屬碎片，碎片分為六組，順時針旋轉著（正視）。嘴兩側出現了六根尖牙狀突，。
  • 港大新聞 | 港大與研究夥伴伯克利國家實驗室 研發最強「超級鋼」提升鋼材抗斷裂能力獲得重大突破
    港大與研究夥伴伯克利國家實驗室研發最強「超級鋼」提升鋼材抗斷裂能力獲得重大突破■  香港大學機械工程系黃明欣教授領導的「超級鋼」研發項目，繼三年前在鋼材的延展性取得重大突破後，團隊與美國柏克萊（Lawrence Berkeley National
  • 「超級高鐵」軌道磁鋼 杭州這個團隊是這麼研發出來
    這段非同一般的軌道，出自杭州永磁集團總工程師冒守棟和他的團隊之手，在這座浸潤了38個春秋的工廠裡，國內最先進的「超級高鐵」軌道建設用磁鋼已走上生產線。「軌道發揮作用全靠這塊磁鋼。」冒守棟拿起一塊磁鋼自豪地說。粗粗看上去，這塊磁鋼與一般鋼鐵無異，也許是看到記者的疑惑，冒守棟馬上向記者解釋了磁鋼「別有洞天」的內部結構。
  • 從廠長到院士，他心臟裝5個支架仍奮戰科研一線，帶領團隊創下多個"第一"
    開發了國際首創的紫外光快速成型機及具有國際先進水平的機、光、電一體化快速製造設備等。從廠長到學界專家，豐富的基層經驗讓他獲益良多1945年，盧秉恆出生於安徽亳州。，從生產一線轉到了研發工作。兩年後，他的團隊提前完成了攻關任務。同時，面對我國企業對經濟性、降低成本的要求，他們研究用紫外燈代替雷射器，開發了國際首創的紫外光快速成型機，並實現了光固化快速成型機的產業化。&34;盧秉恆這樣評價自己的研究領域。只要有想法、有創意，3D列印就能將其列印實現，這對驅動產品開發、產品結構設計製造模式的創新具有非常重要的意義。
  • 中國「超級鋼」是怎麼樣煉成的?王國棟院士做客CCTV-2《中國經濟大講堂》!
    上世紀七十年代，日本開發了一個系統，叫做Super OLAC。OLAC就是在線加速冷卻的意思，Super是超級的。這個超級的冷卻系統，它可以實現高冷速，可以非常均勻地冷卻。當時得到這個消息以後，王國棟及其實驗室成員立即意識到了這一技術的重要性，「我們也得幹這個事。」
  • 丁文江:帶領團隊在稀土鎂合金等領域實現應用突破
    上海交通大學材料學院教授、中國工程院院士丁文江在鎂材料領域研究了整整31年，帶領團隊在稀土鎂合金、醫用生物鎂、鎂基能源材料等三個領域取得成果，實現了應用突破。昨天，丁文江榮獲上海市科技功臣獎。　　鑄造老師上課讀海涅詩句　　63歲的丁文江，讀書時其實更喜歡文科。「我當年最大的理想是當記者。」丁文江笑著說。然而造化弄人。
  • 香港大學研發超級鋼 可用於輕型汽車/軍用車輛等
    據外媒報導，香港大學（University of Hong Kong，HKU）機械工程系教授Huang Mingxin領頭，與美國勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Lab，LBNL）的研究人員合作開展了超級鋼（Super Steel）項目，並在新型超級
  • ...物理學院沈勇教授帶領中國團隊主導制定的聲學國際標準 《IEC...
    物理學院沈勇教授帶領中國團隊主導制定的聲學國際標準 《IEC 63034 Micros… 2020-08-14 13:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 浙大學生團隊再創奇蹟!成功研發「類腦計算機」,極似生物的大腦
    據悉這是我國第一臺自主研發的類腦計算機，是中國類腦計算歷史上的一個裡程碑。那麼這臺計算機有何特點？什麼是類腦計算？ 上個世紀40年代，被後人譽為「計算機之父」的馮·諾依曼與團隊研發出世界上第一臺計算機，之後發展起來的計算機大多都採用馮·諾伊曼架構。這種架構的優勢在於數值計算，而且隨著晶片集成程度的增加計算能力不斷得到提高。關注電子產品的朋友應該聽過摩爾定理，這個定理指出晶片上集成的半導體一定周期後就會翻一倍，這才出現了超大集成電路。
  • 浙大學生團隊再創奇蹟！成功研發「類腦計算機」，極似生物的大腦
    據悉這是我國第一臺自主研發的類腦計算機，是中國類腦計算歷史上的一個裡程碑。那麼這臺計算機有何特點？什麼是類腦計算？上個世紀40年代，被後人譽為「計算機之父」的馮·諾依曼與團隊研發出世界上第一臺計算機，之後發展起來的計算機大多都採用馮·諾伊曼架構。這種架構的優勢在於數值計算，而且隨著晶片集成程度的增加計算能力不斷得到提高。
  • 中國科研團隊研製出「超級材料」,密度為鋼的六分之一
    儘管這些前輩們已經逝去，但他們的精神留在中國的土地上生根發芽。報導稱，俞書宏院士團隊運用新技術，在國際上首次將納米纖維素加工成一種新型材料。這種天然材料的密度很低，僅為鋼的六分之一、航空鋁合金的一半，不僅輕盈還強韌。纖維素是世界上最豐富的天然生物質材料，可以說說是取之不盡用之不竭，它存在於樹木、水稻、小麥、棉花中。
  • 「超級鋼」研發成功,具備高性能鋼的強度,卻非常抗裂
    雙重優勢科學家開發了一種新型鋼，其強度與以前的高性能鋼一樣強，但具有更高的抗裂性，它具有特別穩定的顯微組織。根據發表於《科學》雜誌上的論文，與傳統的高強度鋼相比，這種鋼的生產過程不需要昂貴的合金金屬、也不需要複雜的製造過程。