從實(shí)驗(yàn)到成功，*僥幸 —— 耐馳訪(fǎng)上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 顧教授

海電氣集團(tuán)旗下上海重型機(jī)器廠(chǎng)有限公司（后面簡(jiǎn)稱(chēng)上重廠(chǎng)）與上海交大材料學(xué)院共同建立的“大型鑄鍛件工程技術(shù)中心”，長(zhǎng)期專(zhuān)攻核電裝備自主創(chuàng)新關(guān)鍵材料。每周四，交大材料學(xué)院的研發(fā)團(tuán)隊(duì),都會(huì)在年近8旬的潘健生院士帶領(lǐng)下,前往閔行江川路上的上重廠(chǎng)，了解已合作了多年的核電大鍛件材料、熱處理項(xiàng)目進(jìn)展情況，然后把問(wèn)題帶回學(xué)校實(shí)驗(yàn)室一一進(jìn)行模擬和分析，找出解決的辦法。前些年，上重廠(chǎng)采用"碗口朝下"的傳統(tǒng)淬火方式，對(duì)核電壓力容器的封頭鍛件進(jìn)行熱處理，連續(xù)幾次都失敗了，好幾百萬(wàn)打了水漂。交大團(tuán)隊(duì)加入后，從頭研發(fā)，zui終在潘院士的領(lǐng)導(dǎo)下成功開(kāi)發(fā)了一套“碗口朝上”的熱處理工藝，產(chǎn)品一次熱處理成功，這是非常重要的創(chuàng)新。


耐馳：請(qǐng)您談?wù)劅岱治黾夹g(shù)在大型鑄鍛件熱處理工藝中的重要性？

顧教授：大型鍛件由于重量大，通常在幾十噸以上，熱處理難度大。通常通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬熱處理過(guò)程大鍛件內(nèi)部的溫度場(chǎng)、組織轉(zhuǎn)變和應(yīng)力/應(yīng)變的演化過(guò)程是進(jìn)行熱處理工藝設(shè)計(jì)與優(yōu)化的極其重要手段。要實(shí)現(xiàn)模擬，準(zhǔn)確的材料參數(shù)是必需的。

耐馳：請(qǐng)問(wèn)在核電壓力容器封頭鍛件熱處理工藝研發(fā)過(guò)程中，您zui注重材料的哪些熱物性參數(shù)？

顧教授：通常用到的熱物性參數(shù)包括：熱膨脹系數(shù)，比熱，導(dǎo)熱系數(shù)，密度等，這些都是要從高溫到低溫不同溫度下的數(shù)據(jù)，而且針對(duì)鋼中不同的組織（馬氏體、貝氏體、珠光體、奧氏體等）分別測(cè)定。實(shí)驗(yàn)測(cè)試量大，方案設(shè)計(jì)也難度大。
還有，相變動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)也很重要。它也能夠通過(guò)吸放熱來(lái)測(cè)定，主要測(cè)定不同類(lèi)型相變吸放熱的定量數(shù)據(jù)，同時(shí)抽取其中動(dòng)力學(xué)信息。由于鋼的相變溫度較高，對(duì)設(shè)備要求較高，甚至需要控制加熱/冷卻速度。

耐馳：您是通過(guò)怎樣的測(cè)試方法取得這些參數(shù)？

顧教授：目前，通過(guò)使用包括耐馳儀器在內(nèi)的不同設(shè)備，進(jìn)行測(cè)試來(lái)獲取材料的各種性能參數(shù)。由于需要通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬來(lái)指導(dǎo)大鍛件的熱處理生產(chǎn)工藝，因此對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有非常高的要求。

耐馳：請(qǐng)問(wèn)您對(duì)耐馳儀器的使用感受如何？

顧教授：正如前面提到的，只有獲得數(shù)據(jù)，我們進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬時(shí)候才能對(duì)結(jié)果更加放心。而我們使用的耐馳高溫DSC和同步熱分析儀STA，其表現(xiàn)出寬廣工作溫度范圍，優(yōu)化的試驗(yàn)氣氛條件、天平的高穩(wěn)定性和低漂移度、多樣且靈敏的傳感器，為提供的數(shù)據(jù)鋪墊了扎實(shí)的基礎(chǔ)，耐馳可堪稱(chēng)是科研的好助手，期待耐馳能繼續(xù)做大作強(qiáng)。

后續(xù)

據(jù)了解三年來(lái)，在交大項(xiàng)目組的攻關(guān)下，上重廠(chǎng)在三代核電機(jī)組的穩(wěn)壓器鍛件、四代核電機(jī)組的高溫氣冷堆/壓力容器和堆內(nèi)構(gòu)件大鍛件等四項(xiàng)技術(shù)中突破，先后實(shí)現(xiàn)*和*臺(tái)的業(yè)績(jī)。通過(guò)在實(shí)踐中摸索和研究，交大材料學(xué)院梳理出大型鑄鍛件熱制造過(guò)程中的科研共性難題，向國(guó)家申報(bào)了重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，目前該課題已被列入國(guó)家973計(jì)劃并已正式啟動(dòng)。

耐馳祝愿交大與上重廠(chǎng)的通力合作能為我國(guó)核電事業(yè)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)擠入世界前列發(fā)揮持久而強(qiáng)大的推動(dòng)力。
 

	上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-DIL
	上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-TCT
	上海交通大學(xué)熱能工程研究所-STA-MS/FTIR聯(lián)用
	上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院電氣絕緣材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室- LFA
	上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院電氣絕緣材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室- DSC和TG