【目 录】

 

一、人物简介

 

二、辉煌业迹

 

三、扬中印记

 

附、影音资料

 

中科院院士,冶金、金属材料专家

 

[人物简介]

 

  冶金、金属材料专家。江苏丹徒人,1917届校友,1923年毕业于北洋大学。1924年赴美国学习,先后获卡耐基工学院硕士学位和哈佛大学博士学位。上海交通大学顾问、教授。长期从事物理冶金和钢铁冶炼研究。1930年,研究成功了中国最早的大型铸锻件,完成了钱塘江大桥的桥梁桥座的铸造和加工任务。研制坩锅炼钢,冶炼出中国第一批高质量的锋钢、冲模钢、磁钢、不锈钢,还自行设计电炉,试制出纯钨钨铁、矽铁等金属材料,是我国工具钢、高速钢和不锈钢的首创者。1949年后,研制了少含、不含镍和铬的滚珠轴承钢。1960年,首先提出了氧气顶吹转炉炼钢法,并在工厂生产中得到应用。1978年又提出了顶底双吹氧转炉炼钢法。1955年选聘为中国科学院院士(学部委员)。

 

 

 

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[辉煌业迹]

 

  中国金属学与金属热处理的带头人之一

  19 世纪初逐步形成的 金属学 是研究金属与合金内部组织结构和性能变化规律的学科,而金属热处理(简称热处理)则是利用金属固态相变等规律,使金属随温度变化,获得所需要的组织和性能的一门技术学科。周志宏早在 1925 ~ 1926 年在美国匹兹堡卡内基理工学院学习时,就从事了中锰钢结构的研究。 1927 年他又在美国 哈佛大学 完成了 “ 钢中魏氏组织形成的冷却条件及形态 ” 的研究。他揭示了亚共析钢中铁素体形成机制,发现魏氏组织类似马氏体形态,遵循惯习面规律,顺着一定的晶面形成,即魏氏组织与基体具有共格特性;同时还研究了钢锭中树枝晶的形成;发现亚共析钢钢锭的冷却速度愈大,所形成的树枝晶愈细;首次为大生产提供了如何控制 钢锭 质量的规律。当年由周志宏制作的一幅金相组织图,至今仍被珍藏于美国密苏里大学冶金系的陈列室中。他所制作的枝晶图则被苏联鲍尔豪威季诺夫( H . ф . ъолховцтцнов )所著的《金属学》所采用。

  1926 年,周志宏在哈佛大学攻读博士学位时,进行了 “ 高速冷却对纯金属马氏体组织的形成 ” 的研究。在这项研究中,周志宏完成了 苏佛 教授想做而又未能做到的试验。当时还没有现成的真空冶金设备,如何使纯铁样品从高温冷却到低温而不被氧化,成了该研究工作的主要难点。周志宏把不足一平方英寸的纯铁试样手工磨至 1 ~ 2 毫米厚。然后把它放入一石英管,抽成真空并加以密封。加温后,再把它浸入水银液中急冷,同时把石英管打破,并阻止试样上浮。这些操作都要在瞬间完成。周志宏运用熟练的实验技巧,于 1928 年揭示了纯铁在高速冷却下形成马氏体的过程。其论文被载入著名的《美国矿冶学报》,周志宏也由此获得了哈佛大学的科学博士学位。纯铁在高速冷却下能形成马氏体的证实,改变了当时学者认为唯有高、中碳钢淬火才能得到马氏体的认识,为马氏体相变研究奠定了基础。在 70 年代国际物理冶金界纪念索比( Sorby )百年的纪念会上, 加拿大 阿尔贝特大学教授佩尔( J . G . Parr )还曾在他的《马氏体相变的变化规律》的报告中高度赞扬了周志宏的这一成就。

1930 年周志宏到上海炼钢厂工作时,他首先带的是一架金相显微镜。由于他熟悉金属组织结构和性能变化规律,从而迅速提高了该厂的产品质量。同样,在兵工署材料试验处和第二十八厂工作时,他也把金相检验列为冶金组的第一项工作。直至 1962 年,他已年逾花甲,还指导研究生设计了一台高温显微镜,并在许龙生、谢涌沛等的协助下定型化,用该仪器可以研究相变的动态过程。 1980 年美国材料科学讲学团成员参观这台仪器时对它盛赞不已。

  周志宏及其合作者在 50 ~ 60 年代还曾进行过 “ 亚共析钢中魏氏组织的长大速率 ” 和 “ 贝氏体相变动力学 ” 等的研究,也取得了重要成果。

  

  中国合金钢与铁合金生产的奠基人之一

  30 年代初,周志宏在上海炼钢厂将 15 吨酸性平炉改为碱性平炉,并利用 江南造船厂 废置的 1 吨电炉,生产出了高质量的炮筒、炮弹壳、枪筒等用钢。同时还在国内首次用铸造法生产出了自 60 ~ 800 千克等不同规格的炸弹弹壳(国外一般用压延法制造)。他为了提高合金钢产品质量,曾在合金成分配置、减少杂质和产品质量检验上花了很多精力。

  1937 年以后,周志宏在重庆材料试验处和第二十八厂,因陋就简,就地取材,从事合金钢的研制和生产。当时重庆地区电力不足,周志宏设法用 坩埚 炼钢。当地没有炼钢坩埚,周志宏和丘玉池等就用四川南充、威远等地的粘土自制。经过数百次试验,终于试制成功了大小不同的炼钢坩埚,其中最大的容量可达 70 ~ 80 千克,为中国建起了一座颇具规模的坩埚炼钢车间。该车间可以同时用 12 个炉膛 24 只坩埚进行浇注,得到较 “ 大型 ” 的钢锭。该厂自 1941 年起就陆续用坩埚生产出锋钢(即 高速钢 )、冲模钢、 磁钢 等产品。 1943 年 8 月试制成功铬铝钢、镍钢。同年还生产出镍铬钢、冷冲钢、绞刀毛坯、不锈不伸缩钢等产品。 1944 年又增加了拉丝模具钢、高碳钢毛坯、铬钢、 钨钢 、 弹簧钢 、弹子钢等。使第二十八厂成为抗日战争时期西南后方的合金钢生产基地。

  抗日战争期间,为了解决合金钢原料问题,周志宏于 1941 年将重庆材料试验处提炼纯钨的科研成果在第二十八厂进行试生产成功。当时条件十分困难,提炼纯钨的设备也不得不用土办法解决:他们用 盐酸 罐代替酸化器;用汽油桶制成传热器;用布袋作分滤器。开始时产量很低,其后逐步提高,到 1943 年就能日产纯钨 20 千克 了。

1943 年在周志宏的组织领导下,一座自行制造的 400 千伏安硅铁炉在第二十八厂安装成功,每月可产硅铁 10 吨。开始时硅铁含硅仅 50% ,经郑凤珍等人的努力,使硅含量提高到 70% 。另外还安装了 200 千伏安钨铁炉,周志宏亲自指导肖纪美试制成功了钨铁并小批量生产。其后又安装了 755 千伏安锰铁炉一座、金刚砂炉两座,生产锰铁和试制硅炭棒成功。

50 年代初,镍、铬的进口受到限制,周志宏在上海交通大学带领一些年轻助手,经过几年努力,在 4 个系列 16 个钢号中筛选出 4 种不含铬、少含铬或少含镍的新合金钢种,并提出了相应的生产工艺。通过疲劳、时效等试验,确定上述几种新钢种可作为轴承钢的代用钢种。

  周志宏及其同事在开拓中国合金钢及铁合金方面作出了重要贡献,尤其是试制钨粉和高速钢、高合金工具钢,试制钨铁,均填补了 40 年代国内的空白。

  为发展中国氧气顶吹转炉、顶底复合吹炼和直接还原炼钢等技术作出贡献

50 年代初, 奥地利 发明了氧气顶吹转炉,中国部分有识之士对此极为重视,周志宏也是其中之一,曾撰文介绍氧气顶吹转炉的优越性。 1958 年他在交通大学兴建了氧气顶吹转炉炼钢实验室,指导研究生和青年教师开展了一系列有关氧气顶吹转炉炼钢法的研究(如水力学模拟试验、热模拟试验、烟气除尘及其回收试验等),并取得较好成果。其后,在周志宏指导下,经上海冶金设计院和上海第一钢铁厂合作,于 1962 年,将上钢一厂一座 5 吨侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。在取得工业试验数据后,在上钢一厂三车间兴建了一座年产 30 万吨钢的氧气顶吹转炉。

“ 文化大革命 ” 期间,周志宏被迫中止了科研工作,但他仍孜孜不倦地阅读国外文献资料,并从中得到启发,引发了他开展顶底复合吹炼的研究。 1976 年,周志宏虽已年届八旬,但他不顾自己年迈体弱,仍指导交通大学的氧气顶底复吹炼钢的基础研究,并将这一方法应用到铁合金生产上。他指导上海铁合金厂用顶底复吹氧气转炉冶炼中、低碳铬铁成功。结果以氧化电,降低了中、低碳铬铁的生产成本。这项科研成果获得了 1982 年 上海市重大科技成果一等奖。

  为了解决上海市钢铁企业缺乏废钢与生铁的难题,周志宏从 1983 年起着手研究金属材料短缺补偿途径的可行性。当时他已年近 90 ,还亲自指导进行直接还原研究直至 1989 年。

 

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[扬中印记]

 

 

 

 

 

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[影音资料]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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