做一个优秀的热处理工程师
　

（徐祖耀院士在热处理工程师培训班上的讲课记要）
　

中国科学院院士、上海市热处理专业团体联合会理事长徐祖耀教授十分关心由联合会负责举办的我国材料热处理工程师资格认证考试培训班。已是90华诞的徐先生风尘仆仆从宁波疗养地专程赶回上海，于5月21日（星期六）为正在举办的第四期材料热处理工程师资格认证考试培训班上课。此日上午，来自上海、江苏、浙江等地参加职称考试培训和继续教育的近百名工程技术人员纷至沓来，教室内座无虚席。他讲课的内容包括科学与工程的关系，热处理工程师应具备什么知识，热处理工程师要有三个概念及产学研结合的重要性等，号召大家为使自己成为一个优秀的材料热处理工程师而努力。大家认真聆听徐院士的亲切教导后，接着学员们展开了热烈的课堂讨论。

徐院士指出，金属材料热处理具有悠久的历史，早在3000多年前，在地中海地区就发现了经过热处理的铁器，我国西周春秋战国时期，“干将莫邪”制剑已采用淬火工艺。随着时代的发展，热处理技术在工业中的应用日益广泛，但人们通常将它看作是机械制造业中零件加工的一般工艺，未能得到充分的重视。上世纪50年代，我国不少高等院校开始陆续设置金属热处理专业，为行业培养专业人才，但多数偏重于热处理工艺和设备，基础理论教育普遍比较薄弱。在工业现代化进程中，材料的使用不仅越来越广泛，而且高强度、轻量化等已是当今工业产品发展的必然趋势。早在1965年，美国成立了科学与材料工程委员会，研究怎样培养专业人才问题；1961年开始将冶金（金属材料）、陶瓷材料、高分子材料合并成立了科学与材料工程系，以利于新材料的开发，并相继得到欧、日等国家的响应。由于这三类材料在本质上有类同之处，使用中有时可以互相替代或复合，为开发高强度、轻量化的优质材料创造了有利条件，而这些新材料的冶炼及加工等技术难度大，所以作为一个材料热处理工程师，必须懂得现代工程离不开科学，应具备扎实的基础理论知识，如热力学、金属学等指导实际工程；“没有科学知识，就没有正确的加工工艺”，并希望大家注重理论学习，掌握科学规律，指导实际工作； 边做边学，将自己培养成为一个优秀的热处理工程师。   

材料热处理工程师应具备的基础知识，徐院士指出，应懂得材料的相变及相关理论，热处理设备，计算机应用及材料组织和性能测试等。了解材料加热和冷却过程中组织结构变化的规律，Q-P-T工艺，Spinodal分解，沉淀硬化，表面硬化等相变特点，可为正确制订热处理工艺提供依据。应懂得热处理炉的结构、传热学理论，加热和冷却设备及控制方法，这是正确执行热处理工艺的重要手段。应了解信息技术在热处理领域的特点和重要性，并致力于开发和应用现代控制技术如计算机模拟技术等。应懂得物化测试是正确制订材料热处理工艺的重要依据。

徐院士强调热处理工程师要有三个概念。首先是要有材料内部组织的概念。他指出，零件的加工和使用性能与材料的组织结构密切相关，只有好的组织才有好的性能。例如高速钢高温锻造时因形变速率过大，组织中的脆性碳化物引起工件开裂。若了解高速钢组织特点，采用多次轻锻的锻造工艺，即能避免这种现象；曾经在制造飞机起落架零件时，热处理后虽强度有余，但韧性不足，在飞机起落过程中存在发生断裂等不安全因素。后来提高钢的硅含量，使零件热处理后残留奥氏体增加，强韧性相应提高，起落架断裂问题就此迎刃而解。又如通过观察钢的显微组织发现，低碳马氏体包裹着一定碳含量的残留奥氏体，将会明显改善钢的韧性，由此提出了“碳分配”理论，并研制出超高强度纳米马氏体钢，经淬火-分配-回火（P-Q-T）工艺热处理的中、低碳钢，抗拉强度可超过2000 MPa,已成为国际上新一类超强钢。总之，有了材料内部组织的概念，就能通过各种途径改变它，从而获得需要的性能。

第二是要有“热力学”的基本概念。徐院士提出，研究材料加热或冷却过程中相变的基本规律离不开热力学,如当层状珠光体加热到某一温度时必然向球状转化，因为这样可以使体系的自由能降低而处于稳定状态，等等。应用材料热力学原理，可以使广大热处理工作者掌握钢材加热或冷却过程中组织结构的变化规律，成为制订材料热处理工艺的重要理论依据。世界最著名的高等学府之一美国麻省理工大学材料科学和工程专业的第一门专业课就是热力学，而目前国内还不够重视，在职的工程师有必要进修这一课程，有利于提高自己的业务水平。徐院士直率地说，如不知道材料热力学概念，在日常技术交流中将会缺乏共同的语言。

第三是要有“创新”概念。徐院士分析我国先进制造业发展的趋势和热处理技术的现状，指出创新的重要性。他在50多年前就开始研究高速钢回火次数对组织和性能的影响，并深入现场亲自操作，发现采用合理的2次回火工艺能替代传统的3次回火，残留奥氏体同样能彻底转变，性能也好，在保证刀具质量的同时，节约了能源并减少了污染。他指出，目前我国年钢产量达6亿吨，已名列世界前矛，但因铁矿、燃料等原材料需要从国外进口，钢材的成本很高，生产过程中能耗大、对环境污染严重；不少地区热处理技术落后,产品质量差，零件的使用寿命低，要从根本上改变这种面貌，创新是出路。

徐院士认为，评价一个热处理工程师是否胜任自己的工作，应从热处理产品质量、生产成本和污染程度等指标来衡量。作为一个优秀的热处理工程师，必须懂得产学研结合的重要性，实行产学研结合的产品创新机制，可以迅速提高我国的热处理技术水平，缩短与发达国家的差距。实行产学研结合的创新摸式企业是主体，这将使广大热处理工程师的聪明才智得到充分的发挥。徐院士希望在职的工程技术人员积极参加继续教育培训，认真学习基础理论知识，并以学会、协会等专业团体为平台，充分发挥学校、研究单位和企业的各自优势，联合起来攻克技术难关，使行业富有生气。

    徐院士还引用“干将莫邪”的民间传说，指的是我国春秋战国时期，有一制剑者名为“干将”，发现熔炼的宝剑在剑池（淬火池）中冷却后不够锋利，后来他的夫人“莫邪”宁愿自己跳入熔炉中（促使钢加热过程中增碳），以献出自己的生命换得无比锋利的宝剑。徐院士提倡发扬“干将莫邪”的自我献身精神，他说，只要大家不甘心落后，树立雄心壮志，发挥聪明才智，充分利用各种优势，经过不懈努力，我国的热处理技术一定会走在世界的前列。

全体学员在课后的集体讨论中，大家畅所欲言，提出了许多问题，在徐院士循循善诱的指导下得到深刻的启迪，学员们都认为，如此生动的一课将永远难忘。

　

上海市热处理专业团体联合会 徐兴宝  

2011年6月