【項(xiàng)目推介】：

魏世忠教授指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行熱處理工藝及性能分析

“高釩高耐磨合金及復(fù)合技術(shù)的工程化應(yīng)用”項(xiàng)目和“重型裝備大型鑄鍛件制造技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目，由中原學(xué)者、河南科技大學(xué)魏世忠教授主持，河南科技大學(xué)與中信重工機(jī)械股份有限公司等單位共同完成，分別獲2013年度和2016年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

“高釩高耐磨合金及復(fù)合技術(shù)的工程化應(yīng)用”項(xiàng)目為機(jī)械裝備“延年益壽”，為我國裝備制造業(yè)向大型化、高效化、連續(xù)化方向發(fā)展插上了騰飛的翅膀。“重型裝備大型鑄鍛件制造技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目突破我國大型鑄鍛件制造瓶頸，打破國外技術(shù)封鎖，產(chǎn)品創(chuàng)造多個(gè)“世界之最”。

一組組數(shù)據(jù)、一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的背后，是魏世忠教授及其團(tuán)隊(duì)在科研道路上的不懈探索，他們用實(shí)際行動(dòng)有力詮釋了精益求精、追求完美的“工匠精神”。這也是魏世忠教授及其團(tuán)隊(duì)四年內(nèi)兩次獲此殊榮的最好“注腳”。

打磨優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，攀登科技高峰

“搞科研，一個(gè)人單干不行。這么多年，之所以能夠不斷克服困難，根源在于我有一個(gè)優(yōu)秀、密切協(xié)作的團(tuán)隊(duì)，一個(gè)多學(xué)科、緊密型的團(tuán)隊(duì)，一個(gè)高效率、出成果快的團(tuán)隊(duì)。”每每說起他的團(tuán)隊(duì)，魏世忠總是充滿自豪。

1993年，魏世忠教授牽頭組建學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，逐漸匯聚了一支由材料學(xué)博士、物理學(xué)博士、化學(xué)博士組成的科技攻關(guān)隊(duì)伍，入選“教育部‘長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃’”，成長為高水平的國家級(jí)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

這些年來，魏世忠教授帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)，面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向河南省五大國家戰(zhàn)略規(guī)劃，依托團(tuán)隊(duì)組建成立的摩擦學(xué)與材料防護(hù)教育部工程研究中心、河南省耐磨材料工程技術(shù)研究中心、河南省高溫難熔金屬材料國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)國家和省部級(jí)科研平臺(tái)，與中信重工、機(jī)械科學(xué)研究院等大型企業(yè)、科研院所密切合作，發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢，攻克了一道道技術(shù)難關(guān)，收獲了一個(gè)又一個(gè)沉甸甸的榮譽(yù)。魏世忠也先后獲得“百千萬人才工程”國家級(jí)人選、“國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家”等榮譽(yù)稱號(hào)。在這些榮譽(yù)的背后，是他迎難而上、拼搏創(chuàng)新的科研精神。

剛剛過去的暑假，在魏世忠教授的實(shí)驗(yàn)室里，依舊是一派繁忙景象。“科研工作沒有假期”，20多年前，魏世忠給自己提出的這個(gè)要求，如今已經(jīng)影響了團(tuán)隊(duì)里所有的科研人員，無論寒暑假，他們的科研從未停歇。

16年磨一劍，攻克技術(shù)難題

“簡單點(diǎn)說，就是讓合金更加耐磨耐用。”魏世忠說。耐磨材料是制造業(yè)重要的消耗材料，我國耐磨材料消耗量大、裝備運(yùn)行效率低、生產(chǎn)成本高，提高金屬材料使用壽命迫在眉睫。

釩是可以形成最硬的碳化物之一的金屬，一直以來都是國內(nèi)外耐磨合金材料研究人員普遍關(guān)注的對象，魏世忠也盯上了這種金屬。用他的話說，研究釩合金復(fù)合技術(shù)是一個(gè)“極其痛苦”的過程，很多研究人員放棄在探索的路上，而他們堅(jiān)持了下來。

夏天，魏世忠和團(tuán)隊(duì)成員守在實(shí)驗(yàn)室的煉鋼爐旁忙碌了50多個(gè)晝夜。熔煉、澆鑄，每天10爐，幾個(gè)人臉上的汗水在爐火的映襯下，通紅通紅。一爐又一爐，希望和失敗反復(fù)交替，他們不肯放棄的決心也越燒越旺。

經(jīng)過16年的漫長求索，魏世忠?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功解決了高釩合金成分、組織控制、復(fù)合技術(shù)集成等關(guān)鍵問題，研制出高品質(zhì)高釩高耐磨合金及其系列復(fù)合技術(shù)，提升了重型裝備關(guān)鍵耐磨部件的安全穩(wěn)定性。這一技術(shù)大大提高了機(jī)械裝備的使用壽命及作業(yè)效率，具有非常廣闊的市場前景和十分重要的國家戰(zhàn)略意義。目前，這項(xiàng)技術(shù)已帶動(dòng)洛陽和河南的40多家耐磨材料企業(yè)的發(fā)展，也讓洛陽軋鋼機(jī)耐磨件風(fēng)靡全國。

煉就“獨(dú)門絕技”，鑄鍛“世界之最”

大型鑄鍛件是重大技術(shù)裝備和重大工程必不可少的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件，在服役過程中要求其具備極高的可靠性，制造難度大。一直以來，我國裝備制造業(yè)所需的重型裝備多為進(jìn)口的二手設(shè)備。20世紀(jì)末，在國家自然科學(xué)基金、國家科技支撐計(jì)劃和國家發(fā)改委專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持下，魏世忠?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始了經(jīng)年累月的系統(tǒng)研究。

不“跟跑”，要“領(lǐng)跑”。過去我國的高端重型裝備核心部件多依賴進(jìn)口，通過引進(jìn)、消化、吸收后，在某些方面已經(jīng)趕超國外。從跟跑、并行到引領(lǐng)，繼續(xù)往前走，沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒，必須進(jìn)行自主創(chuàng)新。歷盡艱辛18年，他們終于掌握了大型基礎(chǔ)部件關(guān)鍵成型與制造工藝，解決了鋼水潔凈度、晶粒度、成型組織缺陷、熱處理工藝及性能均勻性問題，掌控重大裝備鑄鍛“獨(dú)門絕技”，產(chǎn)品拿下7個(gè)“世界之最”。

魏世忠科研團(tuán)隊(duì)鑄造的最大的工件重達(dá)520噸，完全凝固要幾天幾夜時(shí)間。鑄件極易出現(xiàn)氣泡、疏松、空洞，甚至斷裂等，造成報(bào)廢。車間里鑄件旁溫度高達(dá)70多度，魏世忠與課題組的博士們和工人師傅一樣，頭戴防護(hù)帽，身穿防護(hù)服，腳蹬防護(hù)靴，全副武裝，防護(hù)服干了濕，濕了干，防護(hù)靴里都浸滿了汗水。他們?nèi)找故刈o(hù)在現(xiàn)場，精心觀察、記錄、分析、研判鑄件凝固過程的微小變化，隨時(shí)解決出現(xiàn)的問題。他們吃住在車間，夜以繼日連軸轉(zhuǎn)，才有了鑄件的成功。

一個(gè)大鑄件、特大鑄件，重達(dá)幾百噸，價(jià)值幾十萬、幾百萬元。鑄造它們不敢出半點(diǎn)差錯(cuò)。魏世忠和課題組的博士們，借鑒世界先進(jìn)技術(shù)，大膽創(chuàng)新，在進(jìn)行十多次模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)控工藝流程，對可能出現(xiàn)的問題，制訂補(bǔ)救預(yù)案，為確保萬無一失，反復(fù)討論，集思廣益，充分調(diào)動(dòng)團(tuán)隊(duì)集體的智慧。

目前，魏世忠課題組研制的世界最大自磨機(jī)端蓋和球磨機(jī)齒圈、世界最大海工節(jié)點(diǎn)、世界最長單體離心管模、世界最大盾構(gòu)機(jī)單體刀盤等，已成功應(yīng)用于巴西的淡水河谷公司、智利國家銅業(yè)公司等世界著名的礦業(yè)巨頭和國際城市管廊、海洋平臺(tái)、國家正負(fù)電子對撞機(jī)等重大工程。海工產(chǎn)品獲得英國勞氏船級(jí)社、挪威船級(jí)社的認(rèn)證，生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，推動(dòng)了我國重型裝備行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

跨越轉(zhuǎn)化“鴻溝”，產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代

高?？萍汲晒D(zhuǎn)化難，真正能在工礦企業(yè)應(yīng)用，轉(zhuǎn)化為商品，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益則更難。甚至有人悲觀地說：“科技成果與經(jīng)濟(jì)碩果之間，隔著無法逾越的現(xiàn)實(shí)鴻溝。”

魏世忠偏不信這個(gè)邪。多年和金屬打交道的他，身上似乎也沾染上了金屬的韌性。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，對一批具有重要市場前景的科研成果進(jìn)行了工程化研究和技術(shù)集成，形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的項(xiàng)目，先后完成20多項(xiàng)有重大影響的科研成果的轉(zhuǎn)化，相關(guān)研究成果已在21家企業(yè)建立了生產(chǎn)線；承接了100多家國內(nèi)礦山、冶金、水泥、重型機(jī)械等行業(yè)單位的委托開發(fā)或加工任務(wù)，形成了立足中原，輻射東北、西北、華南和西南地區(qū)的用戶網(wǎng)絡(luò)，國內(nèi)外企業(yè)訂單不斷，產(chǎn)品國際市場占有率不斷提高。

針對高性能鉬合金在冶金、航空、航天等領(lǐng)域的應(yīng)用，魏世忠和團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行高溫鉬板材等的研究與應(yīng)用，開發(fā)了雙金屬液液復(fù)合、液固復(fù)合、自熔鑄滲復(fù)合等系列耐磨材料復(fù)合技術(shù)，從根本上解決了耐磨合金在工程化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用中的關(guān)鍵問題，讓新技術(shù)成為推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)的重要“助推器”。

“潮平兩岸闊，風(fēng)正一帆懸”。魏世忠教授率領(lǐng)著他的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，不忘初心，砥礪前行，努力在高性能耐磨材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、空間特種應(yīng)用材料等研究方面實(shí)現(xiàn)重大突破，為國家和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展再立新功、再鑄輝煌。