热爱成就科学梦想 技术引领学科发展——记“精密塑性成形技术”国防科技创新团队张治民教授

热爱成就科学梦想 技术引领学科发展
——记“精密塑性成形技术”国防科技创新团队张治民教授

时光是一把神奇的雕刻刀,会把一个人的气质神韵裁剪成该有的模样。采访张治民教授，我们无时无刻不被他身上所迸发出的满腔热忱和十足干劲吸引，始终坚持梦想，始终坚韧不拔……从他身上我们看到的是睿智、快乐、务实。岁月仿佛都对花甲之年的他不着一丝痕迹。谈起他的团队和他的研究，张治民情不自禁向记者道出了他的激情和梦想。

张治民教授

建精英团队 做行业的领跑者

中北大学“国防科技工业精密塑性成形技术中心”始建于1999年。中心组建伊始困难重重：资金短缺、人才匮乏……在一穷二白的基础上张治民硬是迎难而上，从市场需求出发，找准目标，独具慧眼，一语中的。“根据我们的调查发现，我国大部分工业企业的原材料利用率低，形成极大的浪费，所以我们重点改善三方面内容：一是提高原材料的利用率，二是通过变形挖掘材料潜力，提升产品性能，三是降低环境污染，提高模具寿命。这些问题要想得到解决，就需要从源头上来进行改善。”张治民说。

“打铁还要自身硬”是张治民的信条。30多年来，在金属塑性成形领域培养了一批“自身过硬”的青年教师，形成了一支年龄层次丰富、知识结构完善、学缘结构合理、工程应用特色鲜明的教学科研创新团队。这支近30人的团队全部为副教授以上职称，其中有全国模范教师、国务院特殊津贴专家、国家百千万人才、博士覆盖率达80%以上，有国外经历学者8人。团队还成功入选 “国防科技精密塑性成形创新团队”“山西省科技创新重点团队” 和“山西省研究生教育优秀导师团队”等人才团队称号。张治民教授的团队始终秉承“为国防事业贡献全部力量，不计个人得失”的基本理念，目前已为国防事业培养了硕士、博士、博士后200多人，毕业生们继承“实干”“踏实”“奉献”精神，在航空航天、兵器工业、中船重工等行业做出重要贡献，有些已成为国营大企业的高管和集团的科技带头人。这些充分体现了团队的凝聚力、创造力和可持续发展能力。

经过不懈努力，目前中心已具有自主研发的数控多向加载旋转挤压试验机、12.5-3.15-3.15MN多向数控等温压机；4-THP-6300KM快速油压机、30MN油压机等成形设备。国际首个带旋转单元的Gleeble 3500热模拟实验机、热疲劳实验机等力学性能测试设备，SU5000扫描电镜、D/Max—rbX射线衍射仪、D5000型X射线织构衍射仪、德国IMAGE A Ⅱ数码显微镜等等微观测试设备，超音速火焰喷涂、超声波洗清机等表面处理设备，建成了国内一流的轻合金复杂构件挤压成形试验测试分析平台。

国内首个带压缩旋转单元的热模拟实验机

做原创研究为行业转化先进技术

英国哲学家培根曾说，科学的真正的与合理的目的在于造福于人类生活，用新的发明和财富丰富人类生活。张治民也在科学研究中关注着两个问题：项目中的原创性科学问题和科技成果转化的问题。张教授从工业生产的源头出发，创造性提出以温挤压为核心的精密成形与强韧化新技术，先后开发了高炉氧枪喷头、齿轮系列产品、大口径弹体、轻合金复杂构件等产品，多项技术达到国际领先水平。研发的技术已在兵器、航空、航天、船舶等行业得到应用，并取得巨大的社会经济效益。

在研发过程中，由于对金属材料的特性和实用性形成了深刻的认识，张教授和他的团队往往能够通过创新的思路改变行业中陈旧的技术。比如研发的高强铝合金大型复杂构件变“堵”为“疏”的短程流动复合挤压成形新技术，控制道次变形和金属流动方向，提高了构件的韧性和疲劳寿命，突破了高冲击、大后座力、高疲劳性的应用瓶颈，首次实现了重车轮殻、轮辋的以铝代钢，结束了某装备60年来用钢制底板的历史，解决了其超重无法定型的难题。已批量生产，并获2015年国庆阅兵装备保障突出贡献奖；并推广应用于多个型号及民用产品，为国家节约了大量的优质资源，大大降低了生产成本，为装备轻量化开辟了新途径。

多年来张治民带领团队承担了国家安全重大基础（国防973）项目，完成了国家自然科学重点基金、国家“863”、国家“973”专项、国家攻关、国家重大科技专项、国防重点基础科研等重大项目多项；获国家科技进步二等奖、国防科技进步一等奖各1项，山西省技术发明一等奖2项，教育部、国防、省级二等奖11项。此外，申报国际发明专利4项，授权国家发明专利52项，发表学术论文600多篇，其中SCI、EI收录200多篇，出版专著2部。

产学研结合为国防事业贡献力量

国泰则民安，国盛则家兴。张治民和他的团队一直服务于国防事业，并始终以军工企业生产需求为牵引，以解决科学问题为核心、关键共性技术为突破口，开发出国际先进的挤压成形技术，并在多种型号产品上的到应用。目前，团队已与国内航天科技工业、兵器工业等企业、研究院所紧密合作，开发了具有自主知识产权的镁、铝合金深加工新技术和新产品，向企业转化技术成果20多项；为多种武器装备型号研制、已批量生产，制定WJ行业标准2项和典型产品生产规范58套。在为企业解决技术难题的同时，也为企业培养了很多优秀技术人才。

中心合影

在镁合金项目的应用和研发方面，张治民带领团队建成了3条精密成形生产线，促进了镁合金在企业中的推广和应用，助力企业转型发展。众所周知，镁合金是最轻的金属结构材料，是交通工具、航空航天和武器装备轻量化的最佳用材，被列为“十三五”国家工程材料应用重大专项。团队研发了镁合金成形性与强韧化兼顾的阶梯温度成形、多向控制流动的均匀省力成形新技术，实现了位错、孪晶、细晶及亚结构合理匹配，大幅度提高构件的强韧性和承载能力，解决了大型复杂构件无发塑性成形和性能低的难题。强度由220MPa提高到463MPa，伸长率由1%提高到7%，悬臂梁承载能力提高1倍以上，满足了高端装备轻量化的需求。并建立了高强耐热镁合金端框、内筋壳体、变壁厚叶片等多条生产线，解决新型结构材料的应用，有效提高了战技指标。

团队还发明了以温成形为核心的多向加载、辊挤引伸复合成形技术，解决了材料利用率低、能耗大、产品性能低的难题。成形的外枝桠、内凸台复合零件，材料利用率提高1-2倍、使用寿命提高1倍；高功率密度发动机底座、摩擦片等构件，打破了法国的垄断；弹体、引信体等高强度钢构件，精度超过欧盟同类产品。建成示范生产线4条，年节约优质合金近万吨，减少能耗50%以上，提高了企业的技术水平和竞争力。

张治民多年来在服务科技创新、服务社会和政府、服务科技工作者以及学会自身建设等方面取得了显著成就，装备轻量化及精密成形高端论坛、军工行业精密成形技术高级培训等场合都有他的身影。他为兵器724厂、航天工艺培训班、兵器743厂、航天518所、航天441所、船舶874厂、兵器204所、兵器203所、航天一院211厂等军工单位举办的精密成形技术培训班，针对具体产品为这些单位进行了精密成形工艺进行了有效的指导。

张治民的梦始于对科学的好奇及不懈探索，是科学和技术引领他不断进取。对自己的团队，他同样寄予了很高的期望，他希望自己团队最终培养出来的人才能够和国际上的一流团队同台竞技。他的科研团队一直保有创新的活力，年轻人能够更快地进步，而中年技术骨干和老同志在促进年轻人进步的过程中也能再学习、再提高，适应新技术研发的需要。团队的创新文化和创新风气，有力地推动了科研事业的不断创新发展。梦在远方，路在脚下，从他身上我们看到了一名科研工作者蓄势待发，随时准备扬帆远航、乘风破浪、披荆斩棘的勇气和决心，一如既往，踏实前进——这正是张治民治学研究的宗旨。