开云网页版(文中简称“钢研”)迎来70华诞,我作为钢研退休一员,回忆往事,历历在目,心情激动,感慨良多。我不由提笔,想写二点感慨,一是金属材料大格局,二是粉末冶金大发展,向钢研70华诞致敬。
钢研创始于1952年,虽历经冶金综合试验所、钢铁研究院、钢铁研究总院、开云网页版等名称的更替,但“钢研”核心二字不丢。钢研由于在国内金属材料界历史长、体量大、出人才、出成果、影响大,自然成了国内乃至世界金属材料界的金字招牌。70年来,钢研人一代接一代,敢挑重担、攻坚克难、砥砺奋斗,出色完成国防建设和国民经济急需的大量尖端材料以及冶金工艺、装备、检测等革新性的诸多重大项目。在这波澜壮阔、气势恢宏的钢研70年大征程大画面中,我写的二点感慨,只能算作点缀,况且点缀得恰当与否,恳请诸位不吝指正。
【金属材料大格局】
我是1964年大学毕业分配来院四室(粉末冶金研究室)的。我学的是金属材料专业,对钢研院所设专业很感兴趣。1952年建院到1964年仅仅12年,应当说钢研还很年轻,但专业设置让我大为惊喜。这里,不妨列出我所记忆的1964年钢研所设专业研究室的代号名称。
钢研所设专业研究室(1964年统计)
类别 |
科室代号 |
从事专业 |
类别 |
科室代号 |
从事专业 |
图书·情报 |
一室 |
图书·情报 |
冶 |
十六室 |
物化·炼钢 |
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二室 |
精密合金 |
金 |
十七室 |
炼铁 |
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三室 |
难熔材料 |
工 |
十八室 |
压力加工 |
材 |
四室 |
粉末冶金 |
艺 |
二十室 |
铁合金 |
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五室 |
高温合金 |
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十室(后设) |
超声探伤 |
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六室 |
合金钢 |
检 |
十一室 |
力学检测 |
料 |
七室 |
防腐材料 |
测 |
十二室 |
仪器·仪表 |
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八室 |
焊接材料 |
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十四室 |
化学分析 |
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九室 |
耐火材料 |
金属物理 |
十三室 |
金属物理 |
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十九(后设) |
钢管 |
计算机 |
十五室(后设) |
计算机应用 |
众所周知,当今材料有无机、有机之分,无机又有金属、非金属之分。1964年,我见证的钢研金属材料专业设置中,除了铝、镁轻合金、贵金属、稀有金属等专业外(国家统筹安排在有色金属院),几乎覆盖了整个金属材料领域。每种专业细分的话,又有许多分支。比如合金钢专业,又有低合金高强度钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢、耐蚀钢、高速钢、工模具钢、轴承钢、弹簧钢、原子能用钢等。在建院12年内,能形成专业门类如此齐全的大格局,我为之感叹。
这种大格局,与世界科学技术发达国家相比也毫不逊色。比如,日本国立金属研究所当时设置的金属材料专业与钢研相比大致相近。
这种大格局,是钢研老一代领导亲手培育的。它与老一代领导高瞻远瞩、统筹布阵,与他们把国家命运视为已任的高度责任心和不畏世界强暴封锁新中国的强烈爱国情怀分不开。如今,我们应向他们的功劳致敬。
这种大格局,为后期发展,科研体制转型走科技企业发展之大道,打下了较全面扎实的专业技术基础。
这种大格局,为我国社会主义建设初期阶段做出了贡献,涌现一批实用科研成果和知名学者专家。
这里顺便提及,钢研老一代领导把钢研选址在西直门外紧邻北京动物园的这块宝地上,且六十年代初向北扩至大慧寺一带,经70年大发展,回头看此地真是一块风水宝地。我看钢研人都会拍手称赞!
【粉末冶金大发展】
钢研粉末冶金研究室(代号:四室)组建于1958年。1998年,钢研以大股东组建了安泰科技股份有限公司(文中简称“安泰科技”),四室绝大部分专业进入安泰科技。就是说,四室有40年的历史,前20年(六七十年代)是举全室之力,完成国防重大项目,荣获国家科技发明一等奖的时期,后20年(八九十年代)是科研体制转型,面向市场,涌现出15个粉末冶金专业分支,产生4个产业的时期。安泰科技成立至今的20多年,则是4个产业大发展,产业纳入现代化企业管理的高质量发展阶段。四室粉末冶金技术的大发展,与其他大专业部门尤其是三室粉末冶金技术大发展相叠加,凸显了粉末冶金技术在钢研的蓬勃发展。对此,从下面三个方面简述。
1、四室成功研发国防急需的粉末冶金尖端产品
我进四室的第一堂课是保密教育,“不该说的话不说,不该问的事不问”,“做什么工作不向亲人透露”,所有这些保密要求我至今记得清清楚楚,而且不折不扣执行着。这是由于当时四室承担国防绝密任务——原子武器用铀的浓缩分离元件的研发。钢研当届院长、主管副院长亲自蹲点指挥,四室党总支、室主任班子坚强领导,一群平均年龄30岁左右的年轻人,怀着能亲身参战国防尖端武器研发任务的自豪感,为新中国不畏强暴技术封锁勇挑重担的历史使命感,不怕巨毒无私奉献,不讲条件团结奋战,实践当头科学创新,在全院大力支持下,砥砺奋斗4年多,成功研制了分离元件,得到核工业部门的鉴定认可。而后转入批量生产,并在四川大山里建设了专业生产厂,四室为其培训了约200人的骨干队伍。八十年代,该项目荣获国家科学发明一等奖。2019年8月,中央电视台《国家记忆》栏目报道了我国原子反应堆及原子弹试爆成功的国家记忆,肯定了钢研铀浓缩分离元件的历史功绩。
四室成功研发粉末冶金尖端产品,是初生牛犊不怕虎的大无畏精神与科学实践、群策群力、大团队智慧双重因素结晶的结果,精神与智慧互为因果互相促进。分离元件的研发、关链工序均采取了两套方案比对的方法。元件用粉是关键中的关键,从草酸镍粉与羰基镍粉之中,选择了羰基镍粉。然而羰基镍制粉工艺流程长,难度大,且全程有毒性。一氧化碳有毒性,羰基镍是一氧化碳毒性的6~7倍,羰基镍分解的纳米镍粉对人体也有害。四室人是全程制备,属于高危作业。在一次羰基镍液体泄露,面临生产中断、可能自燃爆炸的危急时刻,四室人临危不惧,冲上前封堵泄露,泄露堵住了,数人却不幸急性中毒住院。四室人写下了不怕巨毒无私奉献的英雄场景,也谱写了国内率先批量生产纳米粉末的发明案例。分离元件的研制带动了粉末冶金技术的进步,除羰基镍制粉这一大技术外,还有超细粉单层、双层轧制成形技术,精细孔材的防锈、防氟处理技术,纳米粉末、纳米材的特殊检测技术的进步。
2、面向市场,四室4个粉末冶金产业进入安泰科技后得到大发展
四室完成国防项目后,面临重组立项和科研体制转型。八九十年代,四室除少数纵向横向项目外,大多数人需自力更生自找项目,这期间共开展了15个粉末冶金分支项目的研发。它们是:粉末高速钢(国防纵向项目)、自润滑制品(包括国防急需雷达用捷变频磁控管自润滑轴承、航空航天自润滑动密封件等)、隐身吸波材料(纵向国防急需項目)、硬质合金、金属陶瓷、磁性元件(包括磁流体、磁粉芯等)、铁粉精还原、电气石功能织物、锯片用基体(相关项目)、表面硬化、粉末涡轮盘(联合攻关项目)、雾化制粉、金刚石工具、注射成形、多孔材料等。其中后4项雾化制粉、金刚石工具、注射成形、多孔材料在四室形成小产业,在1998年转制进入安泰科技后的20多年里得到蓬勃发展,分別简述如下。
雾化制粉,是先进的合金粉末制备技术。可以说,钢研是国内雾化制粉的先驱。自己补建厂房,七十年代初自己设计组装了气雾化、水雾化装置,并开发了以低氧高速钢粉末为首的多种合金粉末的制备技术。安泰科技成立后,开发了世界先进的气—水联合雾化技术、高品质磁性粉末、金属间化合物粉末、金刚石工具专用粉末等。2016年进行混合所有制改造,迎来了产业大发展,5年产量翻了两番,其中高端磁粉在国内细分行业处于龙头企业地位。值得提出,在疫情期间,各种粉末销量不减反而逆势增长。
金刚石工具,1981年四室开展了金刚石地质钻头的开发,钢研开始跨入金刚石工具行业。1995年成立金刚石小锯片公司,小锯片投入批量生产。这是四室人在毫无任何外部经费支持下,瞄准小锯片国际市场,自找地块,自筹设备,自己解决水电气供应,日夜奋战,饿了冲泡方便面,困了铺把稻草睡,从无数次失败中反复试验成功的结果。在国内率先开发成功冷压—烧结整体小锯片、率先建成整体式小锯片生产线。安泰科技成立后,生产设备、环境大为改观,领导班子始终与研发部、市场部站在一起共同奋战,开发了上百种锯切、磨削、钻进的金刚石工具,加工对象从沥青、混凝土、石材到光电材料、半导体以及其他硬脆材料,并为世界合成金刚石知名企业提供性价比高的粉末合成柱。可以说,在钢研集团是第一个在国外建分厂、第一个对“美国反倾銷”取得胜诉的基层单位,也是第一个将科研成果转化为自身做产业的典型案例。
注射成形,是金属加工的一大技术进步,是粉末冶金的骄傲。四室是国内最早开展注射成形的开拓者,这亦被国外同行认可,并早期小批量生产高比重合金制件。安泰科技成立后,注射成形技术配料、掺粘、混炼、注射、脱粘、烧结、后处理等有了突飞猛进的发展,尤其是掺粘及相应的脱粘工艺水平越来越高。以不锈钢为主的注射制件,做的形状越来越复杂,尺寸精度越来越高,力学性能越来越好,应用范围越来越扩大,迈向绿色、数字化生产的脚步越近。技术难度高的钛及钛合金注射件,在注射成形人面解,也迎刃而解。
多孔材料,粉末轧制成形控制孔隙是其先进制备技术之一。四室是国内这一技术的先驱者。进入安泰科技后,多孔材料如鱼得水得到蓬勃发展。无论是材质、品种、规格,还是生产工艺、检测方法等都有了突飞猛进的发展,材质从金属扩展到金属间化合物,管件从几毫米到四五米,形状有锥形、碗形等。其发展速度和发展水平令人惊叹。更加可喜的是,我们不限于把多孔元件作终端产品,而是承包整体工程,在工业过滤净化工程中,诸如煤焦、石油、化工,高温气体除尘等工程中,都有承包工程成功的案例。还值得一提的是,近年进入氢能源领域,技术难度很高的氢燃料电池电池堆的研发,也有了突破性进展。
以上4个专业项目,在四室都已形成小产业,进入安泰科技以分公司资格独立运行,如雨后春笋茁壮成长,形成高质量发展的科技产业。近期,它们先后成功入选国家专精特新重点“小巨人”企业,目前4个产业的总经理或主要负责人也都出自四室。
3、粉末冶金在安泰科技其他部门和钢研集团发展水平更加可观
钢研粉末冶金技术发展不仅限于上述4个产业,安泰科技下属的难熔材料分公司(原三
室)、功能材料分公司(原二室),上至钢研集团直属的高温合金部门(原五室)等,粉末冶金都为国防建设和国民经济的发展立下汗马功劳。
三室专注难熔金属钨钼钽铌的研发,早在七八十年代各型号火箭用的喉衬材料就是三室人研制开创的,为我国火箭事业的发展留下浓墨重彩的一笔。钨钼大型配重铊、钼钽发热元件等大尺寸烧结制件,都有光辉发展历程。这与三室人注重装备先行分不开。他们自己设计、自行装配了大型超高温烧结炉,冷等静压机、热等静压机,开创了等静压机在我国发展的先河。安泰科技成立后,发展规模发展水平处于国内领先地位。制备蓝宝石的大尺寸钨坩锅、系列合金靶材、为国际聚变反应装置用的大尺寸钨铜复合导热板、钼材的深加工开发等,都有高水平的造诣。近年,强强联合成立的新公司,使难熔材料的制备技术、性能,应用范围,推到更高水平,成为国内这一行业的龙头企业。此外,热等静压当今成立了专门公司,正向世界一流专业公司快马加鞭努力奋进。
二室专注功能合金尤其是磁性材料的研发,是我国从事磁性材料研发的开拓者,是钢研的王牌材料。软磁硅铁、铁镍等合金,硬磁钐钴、钕铁硼等合金,其应用到的粉末制备工艺、产品性能、检测技术都处于国内领先水平。钕铁硼磁能积创造了国内最高水平的佳绩。在我国航天亊业中,二室人研制的磁性元件得到成功应用,受到嘉奖。安泰科技成立后,发展水平、规模,蒸蒸日上,尤其是锝渗钕铁硼硬磁的开发,关键设备的设计建造,渗锝工艺的确立都由他们自己搞成,打破了国外对这项技术的封锁。
五室专注高温合金的研发,目前是钢研集团旗下的第二个上市公司,有铸造、变形、粉末大类之分。从粉末角度看,最早从事过二氧化钍弥散强化镍基合金的研究,八十年代进入粉末涡轮盘的研发,锲而不舍,攻坚克难,直到今天有了飞机发动机涡轮盘及其他相关零部件的实用成果,是粉末冶金技术在钢研高水平发展的突出例证。
粉末冶金技术在钢研还有不少部门在应用,比如原九室、八室等。就连原六室合金钢室,高速钢、高氮不锈钢、高耐磨钢等,近来都涉及到粉末冶金。
应当说明,上面写到的粉末冶金的方方面面,只是我作为科研开发一线的技术人员写下的,肯定反映不了钢研粉末冶金技术的全貌,不都准确,或者该写的没写、不该写的写了。我只是在钢研70华诞之际,祝贺粉末冶金技术在钢研所取得的成就,同时表达我对粉末冶金的钟爱。
结语
粉末冶金是一门既古老又崭新的冶金技术,70年来,它为钢研的发展做出巨大贡献。如今,我们正处于全面建设社会主义现代化国家的新征程上,要不忘初心、牢记使命,围绕“一个钢研,一个目标”的集团方针,以坚韧不拔、百折不挠的精神和科学发展、脚踏实地的态度,开拓粉末冶金、金属材料的新局面,创造世界新材料、新产品、新工艺、新装备、新理论。对此,更寄希望于年轻一代,勇往直前,创造佳绩。
2022年4月13日