關于我國熱處理發展戰略研究的思考

 我受全國熱處理學會理事會的委托講一下關于我國熱處理發展戰略研究的思考。
1 簡要回顧
       美國金屬學會2004年公布了“美國熱處理發展路線圖”（以下簡稱美路線圖）。樊東黎先生先后在《金屬熱處理》雜志2006年第一期和《熱處理》雜志2006年第三期上發表了系統的介紹文章，并在多次會議上作了講解。“美國熱處理發展路線圖”的發表，在我國熱處理界引起了巨大的反響，甚至可講是一次“地震”。全國熱處理學會在2007年4月15日舉行了常務理事擴大會議，對如何看待美國的路線圖作了專題討論。此后，廖波、雷仲眉、董企銘、施也平、朱藴策、潘鄰、陸金二、楊賢金、劉耀中、唐電、吳光治、劉肅人、吳良、魏興釗、董小虹、徐興寶、潘健生等人寫了文章在上述兩本雜志、《中國熱處理技術通訊》和全國熱處理網站上刊登。他們都從不同角度就如何看待國際熱處理界的這件大事秉筆直書，各抒己見。今年全國熱處理學會八屆二次常務理事會上進一步就“路線圖”進行了討論，并決定建立“我國熱處理發展戰略研究工作委員會”。會上我有個不成熟的發言，刊登在今年《熱處理》第三期、《金屬熱處理》第九期和《中國熱處理技術通訊》第四期。
2 三點共識
2.1 一件國際大事
       “美路線圖”發表是國際熱處理界的大事，顯然也是國內熱處理界的一件大事。國內的反響和討論之熱烈前所未有，這么多文章宛如一陣清風，很多文章開門見山，直言不諱，指出我國熱處理界的落后和存在問題，分析熱處理界的現狀和發展。在此基礎上開展“我國熱處理發展戰略研究”必將產生重大深遠的影響。
看了“美路線圖”首先得到警示，使我國熱處理工作者吃了一驚。雖然我國自改革開放以來，熱處理界也有了不少重大的發展，但過去的發展是否適應潮流，是否符合科學發展觀，帶來了什么負面影響，特別是在節能減排和優質創新方面。要站在高端進行深入思考。我們面對現實和未來，看清自己與國外先進水平的差距，激發奮起直追的勇氣。
2.2 國內外差距
     看了“美路線圖”，共識之二是我國熱處理與世界先進水平存在的巨大差距，而且差距在迅速擴大。“美路線圖”目標非常高，令國人震驚。我們將面對極其嚴峻的挑戰，我們若不正視，勢將陷入深重的危機。
      如“美路線圖”提出節能指標是在現有基礎上節約80%。我們現在單位產值能耗約是美國現在水平的40倍，對這個指標不僅難以達到，甚至原先想也不敢想。我國的處理工件噸位耗電僅是想從700kWh/t下降至500kWh/t或350kWh/t而已。但仔細想一想，看美路線圖給出的相應技術措施，我認為他們提出的節能80%還是有根據的。舉例，如將形變熱處理發展到鍛后熱處理，整個加熱過程的能量都可節約下來。為此，節能的潛力是很大的。
      我們應該看到：差距是深層次的和全面的，不僅僅是技術層面的問題，更重要的在于發展觀、思維方式、政策和體制等深層次問題。縱觀72項技術，對我們中國人來說，沒有一項是做不出來的。問題是發展觀，你愿不愿意去努力，去投資。
    “美路線圖”還給了我們一些啟示和見解，美國對熱處理是何等重視。但在我國，熱處理未受重視。我們要找自己身上的原因，我們要通過各種渠道呼吁熱處理的重要性，讓方方面面都重視熱處理。同時要靠我們自己去踏實苦干，奮起直追。
2.3 發達國家高度重視熱處理
       共識之三是“美路線圖”反映出在發達國家熱處理受到高度的重視，其影響及意義不限于熱處理技術本身。我們應拿出有說服力的報告，讓政府部門、制造業主管部門和設計部門了解熱處理的重要性和應做的工作。
      例如對液力變矩器的葉輪零件，通過熱處理使其強度提高1倍，則其體積可減少到原來的四分之一。徐祖耀院士更進一步提出：把材料強度提高，把鋼的產量降下來，使污染減少。
熱處理的至關重要充分說明熱處理必須進一步發展。另外，社會與經濟的發展對熱處理提出了愈來愈高的要求，因此，先進的熱處理技術有廣闊的發展空間，現代高科技成果以及多學科、多專業的集成，為熱處理技術進一步提供了強有力的支撐。
       我看了一下，美路線圖提出的技術是高新技術，但72項技術中沒有一項是尖端技術，即不存在“按目前的技術水平不可能做不到的”項目。綜合多門學科的技術用于熱處理，在實踐中取得效益，使熱處理技術水平更迅速提升實現跨越式發展是有可能的。雷仲眉先生說得好：熱處理工程師的任務在于使這些研究成果在熱處理實踐中發揮其最大效果。
實現跨越式發展有可能，對我國熱處理工作者也是嚴峻的挑戰。現在，高能耗是不可能實現持續發展的，一定要實現自主創新。70多項技術中，每一項的針對性很強，先進性明確，具備技術上的可行性，在國內，要對它們花大力氣去剖析和消化，這是目前一項相當重要的任務。同時，除了“美路線圖”之外，我們還要研究其它發達國家的現狀與發展趨勢。
3 反思
         改革開放以后，我國的很多企業日子好過了，利潤也不少，一些設備制造廠也賺了不少錢，但我國熱處理的整體面貌是落后的。我們應進行反思，反思比借鑒更重要。
(1)落后的原因是什么？為何差距那么大？要從技術層面上和深層次上進行分析。
(2)我國熱處理的現狀是什么？對這種現狀和隱憂要有清醒的認識。
(3)二高四低式的熱處理（高能量、高污染、低質量、低門檻、低利潤和低工資）還能走多遠？
(4)為什么高端熱處理裝備依賴進口？怎樣才能擺脫“落后—引進—再落后—再引進”的惡性循環？
(5)為什么熱處理在我國得不到應有的重視？
4 幾點意見
(1)適合國情不等于照顧現狀和保護落后
      很多人講，搞自主創新要適合我國的國情，但我們必須明白：適合國情不等于照顧現狀、保護落后。改革開放以來，我們取得了很多成績，我們不能否定過去。但是，發展到現在，再不轉型就發展不下去了，要陷入危機了，中國要被人永遠壓在產業鏈的低端。我們以高能耗的代價，去為人家打工，維持自己的微薄利潤，這不行。符合國情不是讓現在落后方式保持下去，或只是跟在人家后面一步一步爬。我們要突圍，才有生路，這才是國情。大家學習了“十七大”文件之后就很清楚，我們要落實發展觀，必須轉變發展方式，抓緊產業結構的調整，實現節能減排和優質生產。反過來，也可以這么說，我們以前的發展有些是不科學的。我可以舉好多例子，有些工業生產正在由沿海向內陸進行梯度轉移，我認為這種轉移是不好的。如果從沿海轉移到黃河、長江源頭地區，那么，中國怎么辦！太令人憂心！
(2)驚心與憂心
       在鄉鎮民營企業迅速發展的同時，我們應該正視熱處理技術的嚴重倒退，甚至是“野蠻生產”，令人觸目驚心！
目前，有些國有骨干企業、國防、高科技等生產部門的熱處理生產面貌雖有改觀，但高檔次的熱處理設備信賴進口，受制于人，自己不進行消化吸收和創新，將永遠陷入“落后——引進——再落后——再引進”的惡性循環中不能自拔，信賴進口是不解決問題的。例如，國外報道飛機發動機葉片鍍上蜂窩狀ZrO2納米層后可使葉片溫度降低150℃，即可使燃燒室溫度提高150℃的技術。我設法與這家廠商聯系，他們報價1500萬歐元，進一步聯系時，他們講不可以賣給中國，卻在新加坡辦了個加工廠，請我們去那里加工。其實他們的技術比一般離子鍍貴不了多少？所以受制于人的局面不改變，我們不能前進。創新和突圍是唯一出路。
(3)熱處理已成為制約我國制造業發展的瓶頸
       我國熱處理設備制造企業和熱處理加工企業的水平總體上與國外先進水平相比有幾十年的差距，爭論到底差多少年是沒有意義的。現在，隔2-3年就差一個檔次，我們應有清醒的認識。
(4)如何實現跨越式發展
      實現跨越式發展，還是按部就班地發展呢？這值得大家討論。早在1983年在上海舉行的熱處理國際大會上，外國專家就講，中國的熱處理基礎理論研究與國際基本同步，但熱處理生產卻落后30年。現在，又過了30年，情況未有扭轉。
       我國在熱處理方面的研究成果沒有嗎？不是，但我們的成果尚未很好地產業化。
      徐祖耀院士的馬氏體與馬氏體相變理論是指導鋼淬火處理的有力技術支撐，有些理論在國外已被應用了，但在國內卻用得不多。徐先生很值得我們學習，近九十高齡，還在孜孜不倦地鉆研他在1983年發表論文闡述馬氏體與殘余奧氏體中碳的擴散再分配。這在本世紀初開始獲得應用，鋼的Q-P處理和Q-P-T處理（《熱處理》2008年第二期和2007年第一期），國內也有試驗，這使鋼的強度高達2000MPa，斷后延伸率在10%以上，這不得了呀！為什么就沒有見到國內哪位企業家發現其巨大的潛力，去研發適合于這種處理工藝的設備呢？
另外，在退火、正火、淬火和回火“四把火”方面，國內有很多深入的研究成果：周惠久院士和西安交通大學的低碳馬氏體強韌性；國內徐祖耀、康沫狂、方鴻生和俞德剛教授四大名家的貝氏體與貝氏體相變研究；方鴻生教授的貝氏體鋼研究應用；雷廷權院士的形變熱處理與形變化學熱處理；戚正風教授的二相區加熱研究；劉宗昌教授的退火與珠光體相變研究；劉云旭教授的等溫正火；俞德剛教授的鐵基馬氏體時效與回火研究；崔崑院士和陳蘊博院士的模具材料與模具熱處理等等。
        在滲碳、滲氮 、滲硼、滲金屬和復合滲等滲層組織與性能研究，化學熱處理熱力學動力學研究以及控制技術的研究等方面國內都有高水平成果。
在離子滲氮方面，我國起步很早，不乏優秀成果。在英國T.Bell教授提出活性等離子滲氮之前，國內在鉭合金離子滲氮研究中采用“輔助陰板”，二者原理相似，問題是人家搞了設備在全世界推廣，而我們只是出了幾篇論文。此外，國內的離子滲氮 +PVD(TiN）研究工作也先于國外，在我們發表論文一年后國外才有相似的工作和申請專利，制造設備售到中國。
        徐重教授的離子滲金屬（等離子表面的冶金化），在上世紀80年代就申請了國際專利，現已能加工大口徑的鋼管，以碳鋼來替代不銹鋼。那么好的技術，為什么在國內就不能大規模產業化呢？
PVD、CVD在國內起步也早，王福貞教授等研究開發了多種鍍層，單一涂層、復合涂層和納米涂層技術。
        哈爾濱工業大學、核工業西南物理院等在離子注入、全方位離子注入以及離子注入與離子鍍復合處理方面成績斐然。
        金屬所盧柯院士的表面納米化及滲氮（可在300℃進行），文章發表在美國《Science》上。
       前年中國工程院組織參觀陜西鼓風機廠。該廠建于1978年，生產離心式通風機（該產品很普通，這種起步相當于很多熱處理廠剛建時的相似），后來該廠轉型生產大風量高壓力（5atm)的透平壓縮鼓風機高端產品，使該廠年產值達35億，年創利潤18億，幾年來，年產值連增50%，年利潤增加80%。我們參觀了“客戶服務中心”，實際上是計算機房，可以一目了然看到全國用戶的風機運行情況，這技術是花300萬從高校買來的。西安交通大學曲教授苦心鉆研一輩子，提出在旋轉機械上安裝傳感器，通過頻譜分析就可以了解振動和故障之間關系和掌握機械運轉狀況。該廠的服務已做到了“風機還未壞，維護人員已送‘藥’上門”的地步。該廠的第一個理念是著眼于高科技占領國際市場，其市場占有率高于過國際知名品牌，而且產品售價比知名品牌高50%；更為深刻的是第二個理念，從“打工仔”角色轉化為“包工頭”角色，開動腦筋去指揮別人為自己加工部件。相反，我們有的爐子制造廠的產品性能與國外名牌差不多，卻以較低的價錢去占領市場，問題的關鍵是在于技術創新。陜西鼓風機廠的理念與我們企業恐怕有很大差異。結論只有一個：只要著眼于技術創新，就一定能實現跨越式發展，一定能趕超世界先進水平。
       碩果累累，不及一一羅列，有些也有應用但產業化的卻鮮有所聞。成果應用和產業化是兩回事。產業化必須以企業為主體變成成熟的技術或產品。
      有人講中國人搞的東西不好用，為什么呢？是中國學校里搞的研究脫離實際嗎？我看，中國大學老師的研究與實際結合在世界上是最強的。我認為是創新的源頭與創新主體的鏈接出問題了。沒有形成先進的創新鏈的原因是作為創新主體的企業創新意識的缺失和觀念的陳舊以及缺乏攀登的勇氣。所以問題的關鍵還在相當多的企業內部。我們這種講法，不是打擊一大片，我絲毫沒有傷害任何人的意識。當然，產業化是一個很長的過程，要有很大的投入關鍵還應在企業界轉變觀點，實現轉型、創新，做好跨越式發展，定能趕越世界先進水平。
       以上僅是粗淺愚見，謬誤難免，敬請賜正。熱處理發展戰略研究事關大局，望諸位踴躍參與集思廣益、群策群力、共圖發展。