新中國成立70余年來,從一窮二白到制造大國,再到如今向制造強國邁進,冶金裝備作為“大國重器”的基石,其發展歷程可謂波瀾壯闊。而在這其中,鑄造材料的技術研發,無疑是這基石中最核心、最堅韌的部分,它承載著工業強國的夢想,印刻著幾代人不懈奮斗的足跡。
一、 發軔之初:白手起家,奠定基礎(20世紀50-70年代)
建國初期,百廢待興。面對西方國家的技術封鎖和工業基礎的極度薄弱,中國的冶金鑄造材料研發在艱難中起步。這一時期的核心任務是解決“有無”問題。科研人員與一線工人緊密合作,以引進消化蘇聯技術為基礎,結合國內資源條件,開始了對基礎鑄造材料如灰鑄鐵、鑄鋼、以及早期鋁合金、銅合金的工藝摸索和性能改進。盡管條件艱苦,設備簡陋,但正是在這片“第一重地”上,我們成功鑄造出支撐第一批重工業項目——如鞍鋼、包鋼的關鍵部件,為后續發展積累了寶貴的技術數據和人才隊伍。
二、 攻堅之路:引進吸收,自主創新(20世紀80-90年代)
改革開放的春風吹拂神州,冶金裝備行業迎來了技術引進與交流的黃金期。大型連鑄機、現代化高爐、大型軋機等裝備的引入,對鑄造材料提出了前所未有的高要求:更高的強度、更好的韌性、更優的耐高溫與耐腐蝕性能。這一時期,材料研發從“能用”向“好用”、“耐用”邁進。科研院所與企業聯合攻關,在消化吸收國外先進合金體系(如鎳基高溫合金、高強度低合金鋼)的開始根據國內礦產特色進行成分優化與工藝創新。精密鑄造、真空熔煉、等溫淬火等新工藝逐漸應用,使得三峽水輪機葉片、大型發電機組轉子等“大國重器”的關鍵鑄件逐步實現國產化,擺脫了受制于人的局面。
三、 超越之翼:綠色智能,引領未來(21世紀以來)
進入新世紀,尤其是黨的十八大以來,“創新驅動發展”戰略為鑄造材料研發注入了強大動力。研發目標不再局限于滿足性能,更向著輕量化、長壽化、綠色化和可預測化邁進。
- 高性能材料層出不窮:高溫合金、金屬間化合物、高性能鋁合金/鎂合金等新材料不斷突破,支撐了航空發動機、重型燃氣輪機、核電主泵等頂尖裝備的自主制造。3D打印(增材制造)用金屬粉末材料的研發,更是開啟了復雜結構件“自由鑄造”的新紀元。
- 工藝與數字化深度融合:計算機模擬仿真技術廣泛應用于鑄造過程,實現了從“經驗試錯”到“理論預測”的跨越。智能熔煉控制系統、在線質量監測等技術的應用,極大提升了鑄件質量的穩定性和一致性。
- 綠色可持續發展:研發重點亦投向綠色鑄造材料,如開發使用可再生資源或工業副產品的新型粘結劑、推廣低污染熔煉技術、研究鑄件的再制造與循環利用技術,踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。
七十載風雨兼程,鑄造材料的技術研發史,就是一部中國冶金裝備從無到有、從弱到強的微觀縮影。從模仿跟隨到并跑領跑,從滿足基礎需求到攀登性能高峰,一代代材料科技工作者將汗水與智慧熔鑄于熾熱的鋼水鐵流之中。面向高端制造、智能制造和綠色制造的新需求,鑄造材料的研發將繼續作為“大國重器”的堅強內核,在創新的熔爐中不斷淬煉升華,為中華民族的偉大復興貢獻不可替代的“材料力量”。這深深的印記,不僅刻在厚重的鑄件上,更鐫刻在中國工業發展的不朽豐碑上。