几十年来,钢铁研究总院在不锈钢科技创新领域培养了一批具有多年专业研究、经验丰富、有扎实理论基础的科技队伍,为我国不锈钢的研发应用和发展壮大作出了重要贡献。
一、我国不锈钢和耐蚀合金材料的开拓之路
作为我国著名的不锈钢科学技术专家,陆世英(1932-2020年)和同事们一起建立并发展了我国的不锈钢和高镍耐蚀合金系列。在从事不锈钢和高镍耐蚀合金材料及工程应用方面的研究40余年中,他先后担任中国核学会理事会理事、国家核安全局安全专家委员会委员、国家科学技术委员会核能源专业组成员和中国特钢企业协会不锈钢分会专家委员会主任等职,为我国不锈钢和核工程用高镍耐蚀合金及工程用不锈钢的失效分析等领域做出了开创性的工作。
在我国工程用不锈钢失效分析领域开拓方面,陆世英在参与我国某核反应堆用4Cr14Ni14W2Mo不锈耐热钢立管螺栓断裂、国内某发电厂大型锅炉过热器高温段蛇形排管347 不锈钢管泄漏,以及816大口径管道、802蒸发器、电厂锅炉再热器、海水冷却器等用不锈钢破裂或泄漏的失效分析中,进行了大量调研和深入研究,发现并确定了氯化物应力腐蚀是不锈钢的重要失效形式,对国内预防工程用不锈钢的应力腐蚀工作和研究起到了重要指导作用。
在核工程用高镍耐蚀合金研究与应用方面,面临1960年苏联撕毁协议、撤退专家、拒绝向我国提供核燃料生产过程中的关键设备的困难条件,钢铁研究院承担了湿法生产某种核物料的干燥炉和煅烧炉装备任务,陆世英研发成功了能满足干燥炉和煅烧炉炉筒使用要求的低钼含量和适宜铬、硅、碳、钛含量的新型耐蚀合金(新一号合金),并与有关钢厂、机械厂共同努力,成功生产出数套干燥炉和煅烧炉,所生产的核物料质量完全满足使用要求。此外,钢铁研究总院还先后自主研发成功了新二号、新三号、新五号和新十三号合金等新材料,其中用新十三号合金制成的蒸发器,解决了我国某型号的急需,自20世纪80年代正式投入使用至今,运行情况良好。
在不锈钢技术推广应用方面,20世纪50年代末,陆世英与同事们一起发现微量稀土元素能强烈细化铁素体不锈钢的晶粒并能消除铁素体不锈钢钢锭中的氢致气泡和钢材中的发纹。80年代,研发了超低碳、氮和高纯(C+N≤0.015%)00Cr18Mo2不锈钢,用于印染设备厂。2003年以来,陆世英通过发表论文、会议报告和出版《不锈钢概论》等方式,在国内大力提倡发展与应用现代铁素体不锈钢,以节约不锈钢中的镍。针对某军工厂从国外进口的1Cr18Ni9Ti不锈钢材大量存在晶间腐蚀敏感性的问题,陆世英提出建议并与同事发现对钛/碳比值不小于6.7的钢材经稳定化热处理后晶间腐蚀倾向可以消除。为了改变有诸多缺点的含钛Cr18-Ni8钢,陆世英提出并完成了“低碳、超低碳奥氏体不锈钢及经济不锈钢技术开发”项目。根据我国某核反应堆立管螺栓断裂主要是由于应力腐蚀和少量
以点蚀为起源的腐蚀疲劳所致,陆世英提出了研制α+y双相不锈钢的方案,先后研制成功了00Cr25Ni5Ti、00Cr26Ni7Mo2Ti双相不锈钢,制成大量立管螺栓,经长期使用后未发现过断裂。陆世英等人还共同负责了以碳、锰代镍,以铝、钼代铬等研究,推动了无镍无铬和无镍节铬不锈钢的发展。
在陆世英和其同事们开拓不锈钢和耐蚀合金材料的历程中,收获了诸多荣誉:“新一号耐蚀合金及其制造工艺”1965年获国家发明奖,“新13号合金研制”1990年获国家科学技术进步奖一等奖,“低碳超低碳奥氏体不锈钢及经济不锈钢技术开发”1992年获国家科技进步奖二等奖。还有多项科研项目获全国科学大会奖及部级重大科技成果奖。他本人是国家人事部首批(1984年)授予的“中青年有突出贡献专家”之一,1991年获国务院颁发的政府特殊津贴。此外,他独著、合著出版了《稀有元素在炼钢中的应用》(1960年)、《不锈钢应力腐蚀破裂》(1977年)、《不锈钢应力腐蚀事故分析与耐应力腐蚀不锈钢》(1985年)、《镍基和铁镍基耐蚀合金》(1989年)、《不锈钢概论》(2007年)等书籍,为我国不锈钢知识普及生产应用作出了巨大贡献。
二、我国双相不锈钢材料的开创历程
在我国双相不锈钢材料的开创历程中,吴玖(1930-2011年)作出了重要贡献。她于1949年考入清华大学化工系,1953年到苏联乌拉尔工学院冶金系学习,毕业后同年被分配到钢铁研究院合金钢研究室不锈钢组工作。从1973年开始,她将主要精力用于我国双相不锈钢开创性的研究开发工作。作为我国最早从事双相不锈钢材料研究和工程应用的创业者和先行者之一,她与其他同志一起建立了我国含氮双相不锈钢系列。吴玖曾先后担任三届中国化工机械学会理事,1991年获得国务院政府特殊津贴,是中国特钢企业协会不锈钢分会首批特聘专家之一。
利用所积累的不锈钢的综合学识和经验,吴玖深入生产企业和用户,解决钢厂质量问题和化工、石化等使用领域的难题,为生产和推广双相不锈钢作出了重要贡献。到20世纪90年代中期,她领导的双相不锈钢课题组基本完成了含氮双相不锈钢系列的开发研制工作,所开发的5个钢种在炼油、化肥、基本化工原料、石油化工生产的多种关键设备上得到推广应用。她所负责的“炼油、石油化工用双相不锈钢的开发和应用”获得1990年国家科技进步奖一等奖;“60万吨氨碱厂用双相不锈钢中板试制”获得冶金工业部科学技术进步奖二等奖;“应力腐蚀环境和力学因素影响及控制方法的研究”获得国家教育委员会科学技术奖二等奖;“化肥技术改造用双相不锈钢冶金制品的开发”为“八五”国家重点企业技术开发项目,获得重庆市人民政府科学技术进步奖二等奖;“抗腐蚀疲劳双相不锈钢甲铵泵缸体材料的应用研究”获得中国石油化工总公司科技进步奖三等奖。她还在1979年、1983年两次获“全国三八红旗手”的光荣称号,1979获“全国冶金劳动模范”称号,1991年获“冶金巾帼立功标兵”称号。
我国第一部双相不锈钢专业技术书籍《双相不锈钢》是吴玖的呕心之作,也成为我国一代又一代双相不锈钢研发人员的必读书籍,为我国双相不锈钢的研发和推广应用作出了重要贡献。
在今后,钢铁研究总院将继续秉承“科技报国、服务社会”的理念,突出国家战略导向,服务行业发展,致力于成为国家金属材料技术及重大共性关键技术的引领者和金属材料全生命周期解决方案一体化服务的提供者,努力建设成为世界一流的金属材料研究院,在社会主义现代化新征程中作出新的、更大的贡献。