上海大學材料科學與工程學院是全國大學材料學院中的佼佼者，在鋼鐵人才培育和材料研發(fā)方面作出了巨大貢獻。尤其是上海大學憑借地處長三角的區(qū)位優(yōu)勢致力于汽車用特殊鋼產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建設，將加快推進我國汽車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。為了深度了解上海大學材料學院在汽車用特鋼領域的成果和聯(lián)盟建設工作進展，《世界金屬導報》記者采訪了材料科學與工程學院院長董瀚。

記者：我們知道上海大學在高品質特殊鋼研發(fā)方面擁有國家重點實驗室以及雄厚的人才資源，請您介紹一下上海大學的這些資源以及近年來在汽車用特殊鋼領域取得的成果？

董瀚：上海大學材料科學與工程學院確實人才濟濟，各種軟硬件資源也都具有一定優(yōu)勢。學院共有教職員工290人，其中中國科學院、中國工程院院士6人；校內(nèi)建筑面積約5萬平方米；實驗設備原值約5億元，這在全國的材料學院里面規(guī)模排在前幾位。

你剛才提到的省部共建高品質特殊鋼冶金與制備國家重點實驗室于2015年2月獲科技部批準成立。以徐匡迪、周國治、周邦新、劉玠和張統(tǒng)一五位院士為核心的重點實驗室立足于上海及長三角先進制造業(yè)集聚區(qū)，以國家對高品質特殊鋼的重大需求為導向，在高品質特殊鋼成分設計與性能調(diào)控、特殊鋼冶金熔體結構與冶金反應機理、多物理場下特殊鋼冶金精煉過程、特殊鋼凝固原理論與組織控制、面向特殊鋼需求的冶金資源綜合利用等方面展開應用基礎研究和關鍵技術研發(fā)。

上海大學所在的長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)在全國范圍是最發(fā)達的，尤其汽車產(chǎn)業(yè)鏈，從汽車的設計到整車、零部件制造，再到服役評價都很發(fā)達，形成了完整的產(chǎn)業(yè)集群。所以，依托區(qū)域性的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，上海大學在汽車用特殊鋼方面也取得了一定的成果，特別在緊固件用鋼、易切削鋼、非調(diào)質鋼、彈簧鋼等品種的開發(fā)方面。比如用于固定新能源汽車電池包的長螺桿就是由非調(diào)質鋼制造而成的，尺寸精度優(yōu)良，已獲得泛亞技術中心的認證，并應用于新能源汽車；付建勛教授與南京鋼鐵公司合作研發(fā)的易切削非調(diào)質鋼在硫化物控制方面走在了行業(yè)前列；吳曉春教授在冷熱模具鋼的熱處理方面非常擅長，與鋼鐵企業(yè)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群有很好的合作案例。

總體來講，汽車用特殊鋼領域，從材料研發(fā)到零部件制造技術再到服役評價，構建技術產(chǎn)業(yè)鏈，是上海大學材料學院的一個重點的發(fā)展方向。

記者：今年2月初，汽車用特殊鋼產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟建設工作于上海大學云宣布開始。請您談一下該聯(lián)盟在推動汽車用特殊鋼產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展方面所做的工作及取得的進展？

董瀚：隨著汽車輕量化和新能源汽車的發(fā)展，要求用于汽車關鍵零部件的特殊鋼不斷提高強度、韌性、抗疲勞破壞與延遲斷裂、耐高溫、耐腐蝕等性能。經(jīng)過幾代人的奮斗，我國特殊鋼品質大幅提高，然而與國外先進水平相比仍然有差距，高端材料還需要大量進口。汽車用特殊鋼的特殊之處就是其技術要素貫穿了材料生產(chǎn)、零部件制造、服役失效的全產(chǎn)業(yè)鏈，僅僅關注上述一個方面是無法獲得應用的。為提升我國汽車用特殊鋼品質，推動我國汽車產(chǎn)品的市場競爭力，迫切需要組建包括整車設計制造企業(yè)、零部件制造企業(yè)、特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)、標準制定機構、科研院校在內(nèi)的跨行業(yè)汽車用特殊鋼技術聯(lián)盟。

為此，上海大學聯(lián)合中國金屬學會倡議組建跨行業(yè)的汽車用特殊鋼產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟。今年2月8日，汽車用特殊鋼產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟正式展開籌建工作。聯(lián)盟立足于汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)達的長三角地區(qū)，服務于全國。該聯(lián)盟將基于零件設計與應用、特殊鋼生產(chǎn)、零部件制造、服役評價、檢測技術、標準制定的全產(chǎn)業(yè)鏈技術，實現(xiàn)自主創(chuàng)新和超越，促進我國特殊鋼產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展、推動汽車輕量化和特殊鋼高品質化發(fā)展。

聯(lián)盟由中國金屬學會聯(lián)合上海大學、鋼鐵研究總院、北京科技大學等單位共同建設，依托上海大學。聯(lián)盟的成員主要包括長三角的特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)、汽車主機廠、零部件制造廠、科研院校、分析測試機構等。聯(lián)盟工作的推進分專題進行，目前率先做起來的是緊固件用鋼和彈簧鋼技術。

記者：上海大學作為材料領域的代表院校，請問上海大學未來在汽車領域用，且符合國家重點新材料范疇的特殊鋼開發(fā)方面有哪些發(fā)展方向？

董瀚：我們需要努力的方面很多。我首先講的是，汽車輕量化是汽車制造的大趨勢，輕量化首先是保證高強化。提高強度并不難，但高強化首先帶來的問題就是韌性和塑性的下降，另外還有兩個更重要的失效問題，就是延遲斷裂和疲勞破壞，解決這兩個問題有一定難度。以高強度緊固件舉例來講，目前國標里面要求的緊固件用鋼最高是12.9級，國內(nèi)外都在加快緊固件用鋼的研究，據(jù)我們了解，國外能生產(chǎn)并應用17.8級緊固件產(chǎn)品。去年上海大學嘗試研發(fā)了24.8級的緊固件用鋼，抗拉強度達到2400MPa，屈強比0.8，疲勞破壞依然是一個制約問題。所以盡管2200MPa以上的高強度很難突破，但仍然可以達到，然而后續(xù)的延遲斷裂和疲勞破壞是一個需要花大氣力去克服的問題。

所以，在汽車領域用鋼發(fā)展方面，要綜合考慮汽車制造業(yè)領域的輕量化、燃油效率、安全性的法律法規(guī)，同時也要考慮汽車制造的成本以及用戶購買的承受能力，在此基礎上研發(fā)和生產(chǎn)能有效平衡性能、成本等綜合因素的特殊鋼。上海大學會充分利用區(qū)位優(yōu)勢、長三角地區(qū)的汽車產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，同時也會依據(jù)實際的產(chǎn)業(yè)化需求為我國汽車用特殊鋼的發(fā)展貢獻力量。

記者：就我國汽車用特殊鋼的發(fā)展而言，哪些品種的研發(fā)和制造已經(jīng)走在世界前列或至少能完全實現(xiàn)進口替代？哪些品種還面臨“卡脖子”問題，亟需有所突破？

董瀚：我國不少汽車用特殊鋼的生產(chǎn)能力已達到國際先進水平，比如興澄特鋼等鋼廠生產(chǎn)的軸承鋼和簾線鋼、南京鋼鐵的非調(diào)質鋼和彈簧鋼、中天鋼鐵的冷鐓鋼等，相信未來還會有更優(yōu)質的產(chǎn)品面世，促進品種繁多的齒輪鋼、非調(diào)質鋼、緊固件鋼等形成汽車制造可以普遍接受的中國標準。

對于你提到的解決“卡脖子”問題，我覺得要分兩個層面來講，一是哪些是卡在我們的技術上和質量上，如果說我們是自己的生產(chǎn)能力不行，那我們需要趕緊加油，我們需要學習，需要填補空白；二是還有哪些產(chǎn)品是我們能生產(chǎn)出來，但卡在認證過程上。對于第二個層面，舉個例子，最典型的就是適航認證。通不過C919適航認證，300M鋼的大飛機起落架就無法國產(chǎn)化。再比如高鐵的轉向架輪對，馬鋼有能力生產(chǎn)，但是不是能夠實現(xiàn)應用又是另外一回事。

對于這些問題，認證過程的嚴格性和漫長的程序是一個方面，但另外很重要的一方面，是我們產(chǎn)業(yè)鏈上的特殊鋼企業(yè)形態(tài)與發(fā)達國家的演變不同，我們的跨越式發(fā)展有別于西方工業(yè)化國家的漸進式發(fā)展。材料生產(chǎn)與零件制造和應用服役是相互協(xié)同逐漸成長的。我國特殊鋼企業(yè)更關注材料生產(chǎn)，而零部件企業(yè)只生產(chǎn)零部件，檢測與評價能力相對較弱，亟需向下延伸或融合。相比之下，國外一些特殊鋼企業(yè)的測試與應用性能評價能力非常強，有些企業(yè)既生產(chǎn)材料，也生產(chǎn)零部件，比如主要的高鐵輪對生產(chǎn)企業(yè)。

需要強調(diào)的是，他們是伴隨著工業(yè)化過程一起成長起來的，我們的后起跨越式發(fā)展的優(yōu)勢發(fā)揮與劣勢克服需要考慮。上面我們提到的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟就是一個很好的途徑，能夠在一定程度上推進產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，可以說聯(lián)盟的成立是企業(yè)自身利益的需求，但聯(lián)盟工作的開展也有很大的挑戰(zhàn)，需要尊重市場經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)律。

具體到“卡脖子”品種，對于發(fā)動機用緊固件，國外品牌汽車都使用進口緊固件，合資品牌汽車使用進口盤條制造緊固件，因為汽車對緊固件性能的穩(wěn)定性要求特別高。而大多數(shù)國內(nèi)特殊鋼企業(yè)生產(chǎn)的緊固件用鋼性能指標是達標的，但質量穩(wěn)定性和一致性有待提高。除了緊固件用鋼，氣閥彈簧鋼絲也存在同樣的問題。

我覺得，除了要突破“卡脖子”技術，我國鋼鐵企業(yè)必須進行源自基礎研究的自主創(chuàng)新。我國作為全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國，應該承擔起全球鋼鐵行業(yè)的引領發(fā)展責任，可以說，鋼鐵材料的創(chuàng)新是歷史賦予中國的責任。我國鋼鐵行業(yè)的高質量發(fā)展方向是綠色化和智能化。作為鋼鐵企業(yè)，其主業(yè)是生產(chǎn)材料，需要研發(fā)并生產(chǎn)出更多的新型鋼鐵材料。從全生命周期來看，鋼鐵材料本身就是一種綠色材料。我國鋼鐵行業(yè)應持續(xù)生產(chǎn)出有利于減碳的新型鋼鐵產(chǎn)品，從而為社會可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。