從1997年4月1日起,
中國鐵路經過6次大提速,
駛入高鐵時代。
中國高鐵已經
以每小時350公里的時速,
呼嘯著衝出國門,奔向世界,
以不斷重新整理的“中國速度”
贏得世界矚目。
11月3日,國家科學技術獎勵大會在北京召開,對獲得2020年度國家科學技術獎的專案和人員進行表彰。 來源:中華人民共和國科學技術部
11月3日,國家科學技術獎勵大會上,
燕山大學張福成教授主持完成的
“鐵路軌道用高錳鋼抗超高應力疲勞
和磨損技術及應用”專案
獲得國家技術發明二等獎,
這個專案中藏著我國鐵路提速的“秘密”。
穿行林間的綠皮火車。來源:視覺中國
從“咣噹咣噹”的“慢慢遊普鐵”
到“中高階普鐵”、“快速鐵路”
再到高速鐵路,
腳下的鐵路軌道主要由
鋼軌和轍叉組成。
鋼軌,是火車奔跑的路線。
但若想讓列車改變執行方向,
就要靠轍叉發揮作用,
來使列車變軌、轉彎。
轍叉,是軌道中服役條件
最惡劣的關鍵部件。
鐵路線路上服役的高錳鋼轍叉。
30多年前,
在大學的專業課上,張福成獲悉:
全世界每年因磨損就消耗掉
200萬噸以上的奧氏體錳鋼。
這堅定了他努力學好專業知識,
在金屬材料專業領域
有所作為的堅定信念。
1986年,張福成本科畢業時
國家實行統招統分的政策,
他全專業四年總成績排名第一,
但毅然放棄了到北京和上海工作的機會,
選擇在燕山大學金屬材料專業繼續學習。
本科畢業論文的題目,
他選的是耐磨材料方面的;
碩士、博士研究生的研究方向,
他仍選擇了耐磨材料。
他沒有選擇當時的熱門專業,
始終默默地在被有些人
看不上眼的耐磨材料領域裡
上下求索,
潛心鑽研,
一點一滴地“打磨”著。
張福成教授帶領團隊成員在鐵路線路上檢測高錳鋼轍叉使用情況。來源:燕山大學
讀研期間,為了做好國家“七五”重點攻關專案
“溼式中硬礦特大磨球機襯板材料的研究”的科研工作,
張福成開始了在耐磨材料領域
不斷拼搏進取的科研生涯。
研究耐磨材料需要經常做磨損試驗,
試驗中作為磨料的石英石會產生大量的粉塵,
長期在這種環境中工作容易得矽肺病。
但是,張福成一門心思,潛心研究,
從1988年至1998年,
他整整與石英石粉塵打了10年的交道,
經常是每天10多個小時的磨損試驗
一做就是半年。
張福成(中)正在進行科研實驗。
進入21世紀後,
我國鐵路運輸向
高速、過載、超大運量發展。
轍叉承受列車車輪更強烈、
更頻繁的衝擊和摩擦,
加速了轍叉破壞速度,
導致傳統鑄造高錳鋼轍叉
壽命低、離散度大,
無法滿足當今鐵路運輸的需求。
因此,亟需開展轍叉新材料研發、
升級轍叉製造技術,
使轍叉鋼更強韌、
更抗疲勞、更耐磨,
轍叉更長壽、可靠,
以保障高速發展的鐵路安全、高效。
鐵路轍叉(示意圖)。
經過多年的努力,
張福成設計了新型耐磨材料——
新型耐磨奧氏體錳鋼,
其耐磨性比原普通高錳鋼提高1倍以上。
這項成果獲得
2002年國家科技進步二等獎,
這一年他不到40歲。
15年後,張福成教授帶領其團隊
潛心研究貝氏體鋼,
針對貝氏體鋼存在的相變速率慢、
效能不穩定等技術難題開展攻關,
發明了快速相變超細貝氏體鋼
及製造關鍵共性技術,
於2017年獲得國家技術發明二等獎。
張福成在獲獎現場。來源:燕山大學
發明的超高強度低合金
中碳超細貝氏體耐磨鋼板,
大量應用到港口裝置、
礦山機械等工程領域,
耐磨鋼板的耐磨性和焊接工藝性
達到進口Hardox600耐磨鋼板的水平,
而成本僅為其1/3。
實現了高階超高強度耐磨鋼板
製造技術的自有化,
並出口到一帶一路沿線
以及歐洲多個國家和地區。
超細貝氏體鋼應用。來源:燕山大學材料科學與工程學院
幾天前,
在國家科學技術獎勵大會上,
張福成教授主持完成的
《鐵路軌道用高錳鋼
抗超高應力疲勞和磨損技術及應用》成果
再次獲得國家技術發明獎二等獎。
張福成教授在鐵路線路上檢測高錳鋼轍叉使用情況。來源:燕山大學
歷時多年研究,
張福成團隊透過對轍叉鋼的
化學冶金和物理冶金協同技術創新,
發明了高強韌、抗疲勞、高耐磨、耐低溫的
高錳奧氏體鋼及其冶金全流程製造技術;
開發了遏制開裂、緩解磨損、
降低應力水平的轍叉系統製造技術。
有效的提升了轍叉的使用壽命,
尤其在過載鐵路上作用突出,
保障了高速鐵路的安全運營。
成果共授權國內外發明專利19項、
制定標準3項、發表論文70篇、
出版著作1部。
系列技術實現規模化生產,
技術產品不僅應用在我國鐵路線路上,
並同“中國速度”一起
駛向了多個國家和地區。
張福成教授在鐵路線路上檢測高錳鋼轍叉使用情況。來源:燕山大學
從30多年前
立志要在耐磨材料領域裡
幹出一番事業的
燕山大學普通本科生,
到今天在耐磨材料領域裡
取得一系列突破性科研成果的
燕山大學副校長,
張福成幾十年如一日地
貫穿著不畏艱辛“磨”到底的精神。
張福成。來源:人民政協報
“我們在推動技術成果產業化過程中,
往往都經歷了多次反覆,
甚至失敗、質疑。
然而,我們用‘兩彈一星’精神鞭策自己,
始終秉持科技報國的理想和豪情,
開拓進取、久久為功,
才取得一次又一次的突破。”
張福成說。
燕山大學。來源:燕山大學官網
張福成所在的燕山大學
脫胎於哈爾濱工業大學,
其工程學、材料科學2個學科
進入ESI排名全球前1%。
上世紀50年代,
蘇聯幫助我國建設重工業,
因此我國在齊齊哈爾市富拉爾基區
成立了第一重型機械廠
(現在的第一重型機械集團)。
建成後,當時最高領導人說,
光有企業不行,要有大學,
得搞產業和大學(產學研)合作。
這個提法在那個年代是非常超前的。
在此背景下,哈工大響應號召,
把水機系和重型機械系兩個專業的
老師和在讀學生連根拔起,
搬到富拉爾基成立了
哈爾濱工業大學重型機械學院,
後來獨立辦學叫東北重型機械學院。
1985年搬遷到秦皇島更名為燕山大學。
東北重型機械學院(資料圖)。
歷經百年的風風雨雨,
兩次白手起家,
燕山大學從荊棘中走出了一條屬於自己的
建設高水平大學的道路。
“中國天眼”、大型客機C919、港珠澳大橋、
北斗導航衛星等多個國家重大工程建設專案,
燕大多個科研團隊參與核心部件研發;
神舟飛船、高鐵提速、多功能應急救援車輛、
直升機助降系統等國家近年來
系列重大科研工程專案,
也都凝聚著燕大學人的智慧與汗水。
這些標誌性的科研成果,
源源不斷地從燕大各個科研平臺走出來,
奔向祖國最需要的地方,
助力國家和行業的發展,
踐行著科技強國的夢想。
來源:綜合自燕山大學、長城網、人民政協報、河北新聞網