熱愛(ài)成就科學(xué)夢(mèng)想 技術(shù)引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展
——記“精密塑性成形技術(shù)”國(guó)防科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)張治民教授

時(shí)光是一把神奇的雕刻刀,會(huì)把一個(gè)人的氣質(zhì)神韻裁剪成該有的模樣。采訪張治民教授，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不被他身上所迸發(fā)出的滿腔熱忱和十足干勁吸引，始終堅(jiān)持夢(mèng)想，始終堅(jiān)韌不拔……從他身上我們看到的是睿智、快樂(lè)、務(wù)實(shí)。歲月仿佛都對(duì)花甲之年的他不著一絲痕跡。談起他的團(tuán)隊(duì)和他的研究，張治民情不自禁向記者道出了他的激情和夢(mèng)想。

張治民教授

建精英團(tuán)隊(duì) 做行業(yè)的領(lǐng)跑者

中北大學(xué)“國(guó)防科技工業(yè)精密塑性成形技術(shù)中心”始建于1999年。中心組建伊始困難重重：資金短缺、人才匱乏……在一窮二白的基礎(chǔ)上張治民硬是迎難而上，從市場(chǎng)需求出發(fā)，找準(zhǔn)目標(biāo)，獨(dú)具慧眼，一語(yǔ)中的?！案鶕?jù)我們的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)大部分工業(yè)企業(yè)的原材料利用率低，形成極大的浪費(fèi)，所以我們重點(diǎn)改善三方面內(nèi)容：一是提高原材料的利用率，二是通過(guò)變形挖掘材料潛力，提升產(chǎn)品性能，三是降低環(huán)境污染，提高模具壽命。這些問(wèn)題要想得到解決，就需要從源頭上來(lái)進(jìn)行改善?！睆堉蚊裾f(shuō)。

“打鐵還要自身硬”是張治民的信條。30多年來(lái)，在金屬塑性成形領(lǐng)域培養(yǎng)了一批“自身過(guò)硬”的青年教師，形成了一支年齡層次豐富、知識(shí)結(jié)構(gòu)完善、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理、工程應(yīng)用特色鮮明的教學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。這支近30人的團(tuán)隊(duì)全部為副教授以上職稱，其中有全國(guó)模范教師、國(guó)務(wù)院特殊津貼專家、國(guó)家百千萬(wàn)人才、博士覆蓋率達(dá)80%以上，有國(guó)外經(jīng)歷學(xué)者8人。團(tuán)隊(duì)還成功入選 “國(guó)防科技精密塑性成形創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”“山西省科技創(chuàng)新重點(diǎn)團(tuán)隊(duì)” 和“山西省研究生教育優(yōu)秀導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)”等人才團(tuán)隊(duì)稱號(hào)。張治民教授的團(tuán)隊(duì)始終秉承“為國(guó)防事業(yè)貢獻(xiàn)全部力量，不計(jì)個(gè)人得失”的基本理念，目前已為國(guó)防事業(yè)培養(yǎng)了碩士、博士、博士后200多人，畢業(yè)生們繼承“實(shí)干”“踏實(shí)”“奉獻(xiàn)”精神，在航空航天、兵器工業(yè)、中船重工等行業(yè)做出重要貢獻(xiàn)，有些已成為國(guó)營(yíng)大企業(yè)的高管和集團(tuán)的科技帶頭人。這些充分體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)的凝聚力、創(chuàng)造力和可持續(xù)發(fā)展能力。

經(jīng)過(guò)不懈努力，目前中心已具有自主研發(fā)的數(shù)控多向加載旋轉(zhuǎn)擠壓試驗(yàn)機(jī)、12.5-3.15-3.15MN多向數(shù)控等溫壓機(jī)；4-THP-6300KM快速油壓機(jī)、30MN油壓機(jī)等成形設(shè)備。國(guó)際首個(gè)帶旋轉(zhuǎn)單元的Gleeble 3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)、熱疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)等力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備，SU5000掃描電鏡、D/Max—rbX射線衍射儀、D5000型X射線織構(gòu)衍射儀、德國(guó)IMAGE A Ⅱ數(shù)碼顯微鏡等等微觀測(cè)試設(shè)備，超音速火焰噴涂、超聲波洗清機(jī)等表面處理設(shè)備，建成了國(guó)內(nèi)一流的輕合金復(fù)雜構(gòu)件擠壓成形試驗(yàn)測(cè)試分析平臺(tái)。

國(guó)內(nèi)首個(gè)帶壓縮旋轉(zhuǎn)單元的熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)

做原創(chuàng)研究為行業(yè)轉(zhuǎn)化先進(jìn)技術(shù)

英國(guó)哲學(xué)家培根曾說(shuō)，科學(xué)的真正的與合理的目的在于造福于人類生活，用新的發(fā)明和財(cái)富豐富人類生活。張治民也在科學(xué)研究中關(guān)注著兩個(gè)問(wèn)題：項(xiàng)目中的原創(chuàng)性科學(xué)問(wèn)題和科技成果轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。張教授從工業(yè)生產(chǎn)的源頭出發(fā)，創(chuàng)造性提出以溫?cái)D壓為核心的精密成形與強(qiáng)韌化新技術(shù)，先后開(kāi)發(fā)了高爐氧槍噴頭、齒輪系列產(chǎn)品、大口徑彈體、輕合金復(fù)雜構(gòu)件等產(chǎn)品，多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。研發(fā)的技術(shù)已在兵器、航空、航天、船舶等行業(yè)得到應(yīng)用，并取得巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

在研發(fā)過(guò)程中，由于對(duì)金屬材料的特性和實(shí)用性形成了深刻的認(rèn)識(shí)，張教授和他的團(tuán)隊(duì)往往能夠通過(guò)創(chuàng)新的思路改變行業(yè)中陳舊的技術(shù)。比如研發(fā)的高強(qiáng)鋁合金大型復(fù)雜構(gòu)件變“堵”為“疏”的短程流動(dòng)復(fù)合擠壓成形新技術(shù)，控制道次變形和金屬流動(dòng)方向，提高了構(gòu)件的韌性和疲勞壽命，突破了高沖擊、大后座力、高疲勞性的應(yīng)用瓶頸，首次實(shí)現(xiàn)了重車輪殻、輪輞的以鋁代鋼，結(jié)束了某裝備60年來(lái)用鋼制底板的歷史，解決了其超重?zé)o法定型的難題。已批量生產(chǎn)，并獲2015年國(guó)慶閱兵裝備保障突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)；并推廣應(yīng)用于多個(gè)型號(hào)及民用產(chǎn)品，為國(guó)家節(jié)約了大量的優(yōu)質(zhì)資源，大大降低了生產(chǎn)成本，為裝備輕量化開(kāi)辟了新途徑。

多年來(lái)張治民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了國(guó)家安全重大基礎(chǔ)（國(guó)防973）項(xiàng)目，完成了國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、國(guó)家“863”、國(guó)家“973”專項(xiàng)、國(guó)家攻關(guān)、國(guó)家重大科技專項(xiàng)、國(guó)防重點(diǎn)基礎(chǔ)科研等重大項(xiàng)目多項(xiàng)；獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國(guó)防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，山西省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，教育部、國(guó)防、省級(jí)二等獎(jiǎng)11項(xiàng)。此外，申報(bào)國(guó)際發(fā)明專利4項(xiàng)，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利52項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文600多篇，其中SCI、EI收錄200多篇，出版專著2部。

產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為國(guó)防事業(yè)貢獻(xiàn)力量

國(guó)泰則民安，國(guó)盛則家興。張治民和他的團(tuán)隊(duì)一直服務(wù)于國(guó)防事業(yè)，并始終以軍工企業(yè)生產(chǎn)需求為牽引，以解決科學(xué)問(wèn)題為核心、關(guān)鍵共性技術(shù)為突破口，開(kāi)發(fā)出國(guó)際先進(jìn)的擠壓成形技術(shù)，并在多種型號(hào)產(chǎn)品上的到應(yīng)用。目前，團(tuán)隊(duì)已與國(guó)內(nèi)航天科技工業(yè)、兵器工業(yè)等企業(yè)、研究院所緊密合作，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鎂、鋁合金深加工新技術(shù)和新產(chǎn)品，向企業(yè)轉(zhuǎn)化技術(shù)成果20多項(xiàng)；為多種武器裝備型號(hào)研制、已批量生產(chǎn)，制定WJ行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)和典型產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)范58套。在為企業(yè)解決技術(shù)難題的同時(shí)，也為企業(yè)培養(yǎng)了很多優(yōu)秀技術(shù)人才。

中心合影

在鎂合金項(xiàng)目的應(yīng)用和研發(fā)方面，張治民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建成了3條精密成形生產(chǎn)線，促進(jìn)了鎂合金在企業(yè)中的推廣和應(yīng)用，助力企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。眾所周知，鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，是交通工具、航空航天和武器裝備輕量化的最佳用材，被列為“十三五”國(guó)家工程材料應(yīng)用重大專項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)了鎂合金成形性與強(qiáng)韌化兼顧的階梯溫度成形、多向控制流動(dòng)的均勻省力成形新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了位錯(cuò)、孿晶、細(xì)晶及亞結(jié)構(gòu)合理匹配，大幅度提高構(gòu)件的強(qiáng)韌性和承載能力，解決了大型復(fù)雜構(gòu)件無(wú)發(fā)塑性成形和性能低的難題。強(qiáng)度由220MPa提高到463MPa，伸長(zhǎng)率由1%提高到7%，懸臂梁承載能力提高1倍以上，滿足了高端裝備輕量化的需求。并建立了高強(qiáng)耐熱鎂合金端框、內(nèi)筋殼體、變壁厚葉片等多條生產(chǎn)線，解決新型結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用，有效提高了戰(zhàn)技指標(biāo)。

團(tuán)隊(duì)還發(fā)明了以溫成形為核心的多向加載、輥擠引伸復(fù)合成形技術(shù)，解決了材料利用率低、能耗大、產(chǎn)品性能低的難題。成形的外枝椏、內(nèi)凸臺(tái)復(fù)合零件，材料利用率提高1-2倍、使用壽命提高1倍；高功率密度發(fā)動(dòng)機(jī)底座、摩擦片等構(gòu)件，打破了法國(guó)的壟斷；彈體、引信體等高強(qiáng)度鋼構(gòu)件，精度超過(guò)歐盟同類產(chǎn)品。建成示范生產(chǎn)線4條，年節(jié)約優(yōu)質(zhì)合金近萬(wàn)噸，減少能耗50%以上，提高了企業(yè)的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。

張治民多年來(lái)在服務(wù)科技創(chuàng)新、服務(wù)社會(huì)和政府、服務(wù)科技工作者以及學(xué)會(huì)自身建設(shè)等方面取得了顯著成就，裝備輕量化及精密成形高端論壇、軍工行業(yè)精密成形技術(shù)高級(jí)培訓(xùn)等場(chǎng)合都有他的身影。他為兵器724廠、航天工藝培訓(xùn)班、兵器743廠、航天518所、航天441所、船舶874廠、兵器204所、兵器203所、航天一院211廠等軍工單位舉辦的精密成形技術(shù)培訓(xùn)班，針對(duì)具體產(chǎn)品為這些單位進(jìn)行了精密成形工藝進(jìn)行了有效的指導(dǎo)。

張治民的夢(mèng)始于對(duì)科學(xué)的好奇及不懈探索，是科學(xué)和技術(shù)引領(lǐng)他不斷進(jìn)取。對(duì)自己的團(tuán)隊(duì)，他同樣寄予了很高的期望，他希望自己團(tuán)隊(duì)最終培養(yǎng)出來(lái)的人才能夠和國(guó)際上的一流團(tuán)隊(duì)同臺(tái)競(jìng)技。他的科研團(tuán)隊(duì)一直保有創(chuàng)新的活力，年輕人能夠更快地進(jìn)步，而中年技術(shù)骨干和老同志在促進(jìn)年輕人進(jìn)步的過(guò)程中也能再學(xué)習(xí)、再提高，適應(yīng)新技術(shù)研發(fā)的需要。團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新文化和創(chuàng)新風(fēng)氣，有力地推動(dòng)了科研事業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展。夢(mèng)在遠(yuǎn)方，路在腳下，從他身上我們看到了一名科研工作者蓄勢(shì)待發(fā)，隨時(shí)準(zhǔn)備揚(yáng)帆遠(yuǎn)航、乘風(fēng)破浪、披荊斬棘的勇氣和決心，一如既往，踏實(shí)前進(jìn)——這正是張治民治學(xué)研究的宗旨。