马鸣图：潜心科研，奋斗一生

2017-11-22方婷

锻造与冲压 2017年22期

文/方婷·FM记者

马鸣图：潜心科研，奋斗一生

文/方婷·FM记者

汽车轻量化是汽车节能减排的最直接、最有效的技术之一，不仅对传统燃油车非常重要，对新能源汽车也同样重要。这已经成为国内外汽车行业的共识，世界各国都十分重视轻量化的工作。在汽车工业的中长期发展规划中已经明确提出，今后汽车工业的发展将围绕电动化、智能化、轻量化进行。马鸣图，中国汽车工程研究院研究员，曾先后任中国汽车工业总公司重庆汽车研究所工程师、高级工程师、教授级高级工程师，副总工程师及汽车研究所技术委员会常务副主任等，并兼任国内多所大学的客座教授、博导，江西省政府科技顾问等。一直从事汽车用钢的研究和应用，轻量化材料的开发和应用、先进成形技术的开发和应用、轻量化的技术路径和实施途径的建立和完善等研发工作；首次提出汽车轻量化的概念，为我国今天汽车轻量化技术的研究和进展奠定了基础，所出版的专著如《双相钢——物理和力学冶金》一直被誉为该领域的经典著作，目前带领团队正在进行热冲压用钢、成形工艺技术和先进高强度钢的应用研究工作，并和有关单位一起申报了自然科学基金、国家重点研发计划以及国家04专项，对热冲压成形的装备、工艺、材料以及铝合金的热冲压技术进行开发和应用研究。怀着崇拜和敬仰之心，本刊记者走进中国汽车工程研究院，为广大读者全方位展现这位75岁高龄，还依然坚守在科研一线的老教授—马鸣图的峥嵘岁月。

中国汽车工程研究院教授马鸣图

砥砺奋进，自强不息做科研

1959年，马鸣图教授以优异的成绩考取了上海交通大学，师从徐耀祖教授、院士，徐教授治学严谨和谆谆善诱的教学方法以及因人施教、重点培养人才的方法给马鸣图教授留下了永不磨灭的记忆。1964年在中科院上海冶金所石声泰教授的指导下，研究生考试中取得了总分第一的优异成绩，为录取事宜石先生多次奔走上海交大，虽然最后未能被成功录取，但仍被石先生不惧风险，爱惜人才的精神所折服。1978年至1985年在北京钢铁研究总院攻读研究生，先后获硕士、博士学位。从钢研院毕业后，马教授回到一直支持他学习和工作的重庆汽车研究所，1986年，被国家人事部、科技部授予“国家有突出贡献的中青年专家”，1991年获国务院政府特殊津贴，1991年获国家教委和国务院学位委员会授予“国家级有突出贡献的博士学位获得者”。1996年获得“中国汽车工业优秀科技人才奖”，2004年评为“重庆国有企业十佳科技工作者”，2005年获中国科协“西部大开发突出贡献奖”。

2007年，在通过多年积累之后，针对汽车工业发展，汽车产量和保有量增多，在给人们带来方便的同时，产生的油耗、排放和安全等方面的问题，呼吁成立中国汽车轻量化产业创新联盟，并很快得到科技部体改司的支持，并由中国汽车工程学会牵头，成立了汽车轻量化产业创新联盟，同时作为联盟专家委员会的成员，争取到国家科技部对轻量化的支持，经过十二五的发展，目前汽车轻量化和安全性已经列入中国汽车发展和新车型开发的必须考虑的技术，为中国汽车工业的发展和竞争能力的提升，做出新的贡献。

潜心钻研，引领行业技术发展

2016年马教授在仁川参加浦项全球EVI大会和汽车专家合影

了解到马教授目前从事热冲压成形技术的研究工作，本刊记者请马教授介绍了他本人是如何从研究材料方向转换成研究冲压技术方向。马教授说道，“改革开放后，随着我国汽车工业的迅速发展，能源短缺，雾霾严重，汽车轻量化技术越来越得到重视，为满足汽车轻量化的用料需要，双相钢应运而生并快速发展。因为双相钢兼顾了强度和延性的合理匹配，它是利用马氏体的高强度和铁素体的高延性，两种组织的优势合理集成；生产这类材料的一个重要方法是临界区热处理。这类钢主要通过冲压成形制作成汽车零部件，冲压成形与板材的成形性密切相关，在开发这一钢种时，必须研究检测板材的成形性，并通过计算机模拟来预测板材的成形性和冲压构件的成形工艺。在热冲压时板材的强度和流变特性适合于冲压成形，但高温下的摩擦系数升高，又制约了板材的拉延性，热冲压成形不仅使零件的形状满足既定要求，同时还需要在成形的模具中完成马氏体转变，从而得到抗拉强度大于1500MPa的超高强度汽车制件，使冲压成形和硬化有机的结合在一起。所以从十一五末开始我就带领团队一直从事热冲压成形用钢及工艺技术的研究工作，进行超高强度轻量化防弹板的开发和应用研究。该项目已经完成和应用，并获得重庆市和汽车工业科技进步二等奖。

十二五初，我们团队承担了国家支撑计划热冲压成形项目，并和华中科技大学、东莞豪斯特建设了我国首条具有自主知识产权的热冲压成形生产线，还发表了大量关于热冲压成形的研究论文。从2014～2016年，作为热冲压成形国际会议的主席，已经连续召开三届热冲压成形国际会议，每届参会人数近300人，为交流热冲压成形发展的信息，推动热冲压成形的发展，做出了贡献。并编写三集会议论文集，世界科学出版社出版，论文全部EI收录，明年即将举办第四届这一国际会议。

与此同时，为提高热冲压成形件的冷弯性能和韧性，和上海交大、华科大共同承担了自然科学基金重点项目，进行提高冷弯角度和热成形零件强韧性的基础研究。根据国家支撑计划的要求，也在开发抗拉强度1800MPa，延伸率与22MnB5相当的热冲压成形用钢，并计划开展超高强度钢温成形和高应变速率下响应特性、氢脆和延迟断裂等方面的工作。同时也开展热冲压成形用的高导热性、高耐磨性的模具钢及其表面处理，提高耐磨性的研究。最近还准备开展铝硅镀层板和镀锌板的热冲压工艺性能研究。”

不遗余力，推动行业技术发展

近年来，由于轻量化的要求和安全性的提升，热成形越来越多的得到汽车工业界的认可，并得到迅速发展。全世界有超过200条生产线，中国已有近百条，近期还要增加10条。与此同时，由于中国自主品牌汽车产销的增加，热成形件性价比的提升，在自主品牌上的应用也在不断增加。在问及对于当前热冲压行业的现状及未来发展方向时，马教授介绍了热冲压成形技术需要的5个发展方向：

⑴热冲压成形材料。开发淬透性好，工艺窗口更宽的性价比高的热冲压成形用钢板，研究更高强度级别的如抗拉强度1800～2000MPa的热冲压成形用钢板；应用微合金化的方法，如铌钒复合或铌微合金化提高钢的强韧性和冷弯角度；开发高强韧性的温成形的中锰钢；研究锌基镀层板代替铝硅镀层板，缩短加热时间，改善表面质量，降低镀层的成本；在热冲压材料的性能检测方面，材料高温流变特性的检测，特别是与热冲压应变速率相近的流变特性的检测，不同镀层板在成形温度附近的摩擦系数的检测，热冲压成形板高温FLD的测定及热成形时失效模式的分析，不同镀层板和不同成分的热冲压成形板的抗氧化性能的研究和分析，并逐步建立起热冲压成形用钢的材料数据库。

具有自主知识产权的多层箱式炉和机械伺服压机组成的热成形生产线

⑵热冲压成形工艺技术。目前应用较多的是直接热冲压技术，预成形热冲压技术，差厚板热冲压成形技术，补丁板的热冲压成形技术，强度柔性分布的热冲压成形技术（这个技术可以通过板材局部的加热技术、模具的局部冷却技术以及激光拼焊板技术等方式实现），为降低成本，采用的热冲压门圈技术。在加热工艺方面，有辐射加热技术，局部的感应加热技术，为提高生产率的直接通电加热技术。

⑶热成形零件的检测评价技术，包括冷弯性能、零件的弯曲性能、零件的撞击吸能、零件的延迟断裂和冲击韧性，均有待进一步的规范和完善。

⑷对热冲压成形技术的共性基础应加强研究，包括建立超高强度钢材料特性的数据库，高强度钢应用的产品设计准则，基于热冲压成形模具的设计，制造和使用的特点，制定模具钢的选用和模具制造的一般准则。共性技术的研究会促进工艺技术的进步。

⑸正确认识热冲压成形技术。在中国对热冲压成形的认识，有两种倾向。一种认为热冲压成形工艺很简单，就是把板材烧红，然后在模具中热冲压成形即可。正是基于这种认识，不少企业盲目的上了一些简单的或改造的生产线，无法满足热冲压成形严格的工艺要求，难以保证产品的质量和性能的一致性，这种局面需要提升和改进；另一种认识是热冲压成形装备、材料、工艺、检测、评价等存在技术含量高、难度大、在目前条件下中国企业尚难以解决相关技术问题，因此相关装备和技术必须引进国外，盲目崇拜国外，导致多条生产线重复引进。由于引进生产线的价格较高，包括后续的维修、配件成本都很高，因此，企业负担很重，生产成本偏高，难以拿出性价比高的热冲压成形零件，企业缺乏竞争能力，再加上国外的公司有意在配套的关系建立中以引进装备为条件，影响了热冲压成形设备的国产化和热冲压成形技术的发展。这两种认识都是片面的，都需要改进。

最后马教授总结道，热冲压成形技术、材料、装备、工艺在国外发展多年，有了较多的积累，综合技术和配套水平已确实处在较高水平，但这一技术绝非是高不可攀。通过国内产学研联合攻关，热冲压成形相关的技术和装备中的有关问题中国人是完全有能力解决的，只要将国内高水平的设备制造厂家、自动化装备的厂家、模具生产厂家以及从事材料开发和工艺技术研发的高校、科研单位组织起来联合攻关，一定会开发出具有自主知识产权的节能减排、高性价比的热冲压成形的装备和相关技术，提高我国热冲压成形零部件的配套水平和竞争能力。国产机械伺服压机和多层箱式炉生产线已经在试用，如何提高其设备的可靠性，仍需进一步的工作。目前国内大量引进了热冲压成形设备生产线，由于只引进装备，未引进技术，故如何用好这些引进设备，发挥引进设备的功能，同时进行引进设备国产化，充分消化、吸收、再创新，即是行业中迫在眉睫之事。

教研结合，智者心声

对于当前的产学研推动方面，马教授认为，产学研相结合是一种好的模式。但在中国虽然强调了这一模式的重要性，也是申报科技项目的重要要求，在实际执行过程中，尚存在一些问题。在申报项目中，强调重要性，项目申报结束，一完成经费分配，就会各干各的。一方面对产学研联合发挥各方优势，协同创新的认识尚需提升，另一方面是在中国的科技界，要增强合作意识，充分认识产学研用相结合，才能使科技开发、科技成果转化得到迅速有效的进展，各单位应加强这方面的学习和认识，政府也多强调这一模式的重要性，才能达到较好的效果。

对当前的科研院所来说，应该从科研课题的分类进行深入认识和理解，从理论研究、开发性研究以及应用研究三个不同类型的课题，三个不同类型的阶段，有机的结合在一起才能取得较好进展。从新材料、新工艺研发的全过程来考虑，充分认识材料研发、材料生产工艺性能、材料应用工艺性能、材料所制成品的使用性能，是完成新材料、新技术开发的全过程，缺一不可，只有完成这一全过程，才能使科技成果产业化。

为使产学研相结合，协同创新取得更好效果还需要政府倡导、指导和要求，提高科研单位和有关企业对产学研用相结合的重要意义的认识，行业协会做好更多的协调工作，把科研单位的科研成果，科研课题的选题和企业的需求有机的结合在一起，企业应当理解科技成果的价值，同时乐于和科研单位相结合，提升企业的创新能力，新产品的开发能力。在科研单位科技产业化的过程中，企业要理解和支持过程的实施，同时要加大科技投入，与科研单位相结合，为企业的产品更新换代、技术创新、生产率的提升、高性价比产品的开发和生产，共同努力，在加速企业技术进步的同时，也为科研单位的成果转化提供了支撑和条件。