冶金专家:朱泉

作者:中国科学技术专家传略              发布时间:2015-03-16


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      朱泉,金属压力加工专家。长期从事金属加工生产基础理论与应用技术的教学、科研工作,在金属塑性变形理论研究中有独到的建树,解决了异步轧制的关键技术和理论,开拓了冷轧极薄板带生产的新途径。在多层金属轧制复合研究中,发现了新的复合变形机理,成功研制出多种复合金属材料的新工艺新方法。

朱泉,192510月出生于河北省新安县一个濒于崩溃的小商人家庭。1933年年底,全家由河北迁居北京。19358月,考入北京师范大学附属小学四年级插班。高小毕业后考入北京师范大学附属中学。高中毕业前夕,朱泉为了实现自己科学救国的远大抱负,和其他同学结伴而行,行程数千公里,于19449月,到达了陕西,考入西北工学院航空工程系。抗日战争胜利后,朱泉转入北洋大学(现天津大学)机械系继续学习。19487月毕业并获工学学士学位。由于他学习成绩优良,留校工作。同年10月,由系主任介绍到唐山铁路工厂实习后,回母校担任助教。

中华人民共和国成立后,朱泉加入中国新民主主义青年团。1951年,由天津大学调至哈尔滨工业大学(以下简称哈工大)研究生班学习。中华人民共和国成立之初,由于国内冶金方面的专业很少,很难满足工业发展的需要。1952年原苏联派专家教授到中国培养教师,朱泉和来自全国各地的青年教师从师于苏联专家,同时参加组建大学的金属压力加工教研室,朱泉兼任教研室主任。1952年在哈工大建立金属压力加工专业并招生金属压力加工专业学生。1953年高校院系学科调整,朱泉和金属压力加工教研室全体教师随带学生一起调到东北工学院。年朱泉在东北工学院研究班毕业并留校任教研室主任,同时讲授三门专业课。以后,朱泉在东北大学历任讲师、副教授、教授,同时还兼任教研室主任,系主任等行政职务。

1978年在我国召开的第一届全国科技大会上,重申了科学技术是生产力这一科学论断。朱泉精神振奋,迸发出科学报国的无比激情。他以53岁的年龄,为解决我国金属轧制理论与新技术推广开始了新的攀登。针对我国冶金工业尚落后于发达国家的现状,结合生产实际,在金属塑性变形理论研究中取得了独具特色的重大成果,解决了异步轧制的理论和技术关键,推动了国内轧制变形理论的发展,同时开拓了冷轧薄板带生产的新途径,先后三次获得冶金部科技成果奖。在多层复合金属轧制研究中,发现了新的变形复合机理,研究成功多种复合金属材料的新的工艺方法,复合界面改性处理,偏置变形复合法等均取得了重大突破,并于1993年获得冶金部科技成果二等奖;1995年获得国家发明成果四等奖。其中,《层状复合材料偏置变形 复合轧制技术》还获得了国家发明专利。

朱泉坚持产学研三结合的办学路线,他认为,高等学校的人才培养和科学研究,必须面向经济建设的主战场。他针对我国冶金行业发展的实际情况,利用自身的科研成果,解决了大量的生产关键技术难题。他创造性地提出了异步冷轧变形特点与弹性塞原理冷轧钢带变形中的弹性核理论,把金属塑性变形理论研究推向新的高度,为我国生产高精度极薄带开辟了全新的途径。他发明的多种金属复合材料新工艺,解决了多年困扰冶金企业的技术难题。指导企业技术改造,采用新工艺,他带领团队深入抚顺、武汉、天津和沈阳等地企业,有力地推动了新材料生产的发展。

朱泉在完成教学、科研任务的同时先后担任教研室主任、系主任,带领全系教师建立两个实验室。其中1979年筹备建立的连轧实验室成为当时国家唯一的轧制技术与连轧自动化国家级重点实验室,1995年以全优的成绩通过国家验收,为金属压力加工专业学科发展作出了突出贡献。

他担任《中国冶金百科全书》金属塑性加工卷”编委会主任,主持编写了200万字的书稿。

朱泉历任中国金属学会理事,轧钢学会常务理事,轧钢理论及新技术开发学术委员会主任,省金属学会常务理事。他积极组织会员开展各项专业学术活动,对我国轧钢理论研究、技术水平提高和培养高层次人才作出了突出贡献。 

我国高校金属压力加工专业学科创建者之一

中华人民共和国建立之初,国家需要大批冶金工业方面的建设人才,教育部在全国范围内选拔优秀大学毕业生、青年教师到哈工大研究生班边学习边建立新学科,聘请原苏联派专家教授到中国培养教师,当时哈工大着手组建金属压力加工教研室,任命朱泉边学习边担任教研室主任。1952年哈工大建立金属压力加工专业并招收金属压力加工专业学生。当时国内没有成型的经验可以借鉴,在专业体制、课程设置和教材建设上都做了大量开创性的工作。尤其在培养方案、专业设置、课程安排、教学内容和教学方法等方面做了大量的具体工作。没有现成的教材,他就攻读俄语,边学习、边参考苏联的教材,消化、吸收和借鉴后结合新中国冶金工业的生产实际,编写我们自己的教材。在较短时间内编写出《轧制原理》、《轧钢工艺学》和《轧钢设备》等教材。开出了《轧钢设备》和《轧制原理》等新课程。

在学科建设中,朱泉坚持科学研究与培养人才要与生产实践紧密结合的原则。朱泉选择和确定的科研课题,均来源于冶金企业难于解决的实际问题。一个课题初步完成以后,首先要在实验室经过多次论证与测试,再到车间进行较小规模的中试,征求并采纳工厂技术人员和工人师傅的合理建议,反复论证,缜密推敲,直至满意后再应用到实际生产中。如“异步轧制极薄带材”新工艺,就是经过实验室大量实验和理论分析最终到生产中应用。正是凭着这种执着的精神,使得他和他的团队先后完成了国家“八五”、“九五”和部、省级等下达的多项科研项目。

1980年,朱泉将目光投向建设重点学科、建立现代化实验室。当时学校底子薄、基础差,经费相当困难。朱泉自己带头并动员教授们拿出科研经费,再向学校筹措一部分资金。亲自抓板带连轧机组建设,与教师、实验员们一起调查研究,查阅文献,自行设计,在学校机械厂自行生产制造。经过3年时间的艰苦努力,终于建成了 “三机架冷连轧”实验机组等三条实验生产线。正是有了这个现代化的实验装置,带动了学科项目建设,为金属压力加工专业成为国家重点学科,承担国家“八五”、“九五”攻关项目,奠定了可靠的基础。如今,“连轧技术及连轧自动化”实验室已经成为国家和行业的重要科研基地,成为东北大学及该学科对外交流的国际窗口,在国民经济建设中发挥了非常重要的作用。

 “异步轧制”理论研究与实践中

取得突破性成果

朱泉长期从事轧钢科学技术研究,具有求新务实的创造性思维,他提出的“异步冷轧变形特点与弹性塞原理”和“冷轧钢带变形中的弹性核理论”,揭示了异步轧制可以进一步轧薄的机理,冲破了当时公认的“最小可轧厚度”理论的局限,同时从理论上进一步廓清了“最小可轧厚度理论”的内涵,从而提出了金属塑性变形的新理论。为异步轧制极薄带钢取得成功给予了理论上的支持。

20世纪70年代,承担冶金部“异步轧制”科研项目,朱泉率先在实验室内,在普通四辊轧机上,采用异步轧制试轧出0.005mm厚的极薄带。这一事实,冲击了世界上公认的“最小可轧厚度”这个传统的经典理论。

朱泉根据实验数据,运用“弹性力学”理论,分析得出异步轧制与同步轧制,在受力特点上的差异。在同步轧制中,轧件中央部位的“弹性核”不产生塑性变形;采用异步轧制,当轧制压力很大时,轧件在变形区中间存在着摩擦力反向的“搓轧区”,有利变形,有效地扼制了“弹性核”产生。经过反复计算和试验,这一新的机理被证明是正确的,引起国内外学者的极大的关注和高度评价,推动了轧制变形理论的发展。

80年代,国内外兴起异步轧制研究热潮,但均因轧机颤振问题而止步不前,阻碍了异步轧制技术实际应用。朱泉带领他的团队,在实验室内潜心研究异步轧制振动问题。他通过新的测试技术获取振动参数,运用振动理论和轧制理论进行分析,通过大量的实验数据,发现颤振问题是普遍现象。异步轧制颤振主要来源于“自激振动”,通过改变轧机机组相关部件的固有振动频率,控制好变形参数,是可以防止异步轧机颤振的。由于从理论揭示了轧机颤振的机理,在实验室的轧机上可以按要求,即可让轧机颤振起来,又可随时消除颤振。异步轧机颤振问题的解决,为推广应用异步轧制极薄带材新工艺扫除了技术障碍。1981年“异步轧制极薄带材新工艺”获冶金部科技成果三等奖;1983年他开发成功“高精度带材异步恒延伸轧制”新工艺,在无厚度自动控制装备条件下,在普通四辊轧机上采异步恒延伸轧制可以轧出0.15mm厚、公差小于0.0035mm的高精度薄带。1985年获冶金部、辽宁省科技成果二等奖、1989年获国家发明专利。

多种金属复合材料新工艺新方法

多层金属复合板带是军事、电子、航天航空等高新技术领域所需要的重要材料,它将单一材料各自的特性,如导电、强度和弹性等组合起来,形成一种新的复合材料,这种功能、特性优良的新材料具有广泛的应用前景。世界发达国家的学者都已纷纷开发出了复合材料的生产技术。相比之下,我国复合材料的生产大多工艺落后,设备陈旧,技术水平低。“七五”期间,朱泉承担了国家攻关课题——表面处理新技术开发。该项目重点研究异种金属冷轧固相复合机理,探索不同组元复合材料新工艺新方法。首先通过实验室研究,突破我国原有的冷轧固相复合材料工艺方法,向传统的“金属表面裂口学说”提出挑战,提出“金属表面氧化膜的热作用机制。”朱泉提出了“偏置变形轧制复合”这一新的学术思想,即通过对氧化膜软的金属进行表面改性处理,对熔点、硬度差别大的两种金属采用梯度加热的工艺方法,来设计复合轧机结构。在复合轧制过程中,解决硬金属加工硬化,塑性降低的关键问题。在这一学术思想的指导下,很快试验出铜钢、钢铝、钛铝和钢钛等复合金属材料的加工方法,使复合新材料达到良好的使用性能。他们又继续开发热敏双金属等复合材料新工艺,都获得成功。1991年,“表面新技术开发”课题项目经冶金工业部鉴定;1993年,该项目获冶金工业部科技进步二等奖;1995年获国家发明四等奖;1999年,“层状复合材料偏置变形复合轧制技术”获国家发明专利。 

为冶金企业实现技术改造转化科研成果 

朱泉十分注重把科研成果转化为现实的生产力,并且投入大量的时间和精力指导帮助企业采用新技术、新工艺,提高冶金生产中的科技含量,以较高的科技水平获取较高的经济效益。

1987年,我国电子工业急需0.1mm的低碳钢带,每年要花费大量资金进口。朱泉承担了冶金部下达的这一高难度的攻关项目。他和课题组的教师首先自行设计了一台新的300mm四辊轧机,与天津带钢厂合作,在不到两年的时间里,完成了制造安装。1991年一次试车成功,轧制出0.06mm的高精度薄带钢。这是我国第一套工业性300mm四辊异步冷轧机组,1992年冶金工业部、天津市经委主持了验收鉴定。专家认为,该套异步轧机是在工业生产中进行应用的研究成果,是一项创造性新技术,在国内外处于领先水平。0.1mm以下的薄带钢过去一直采用多辊轧机生产,造价昂贵,结构复杂。采用四辊异步冷轧机生产薄钢,设备简单、投资省、操作方便,有广阔的应用前景。1993年获冶金工业部科技进步三等奖,天津市科技进步一等奖。

取向硅钢极薄带(0.1mm以下)是通讯、军工等高技术领域重要的原材料,由于它的生产工艺复杂,难度大,曾是世界新材料领域的前沿课题。为了进一步拓宽异步轧制的应用范围,朱泉从1995年开始与武汉钢铁公司合作,在朱泉指导下,采用异步轧制取向硅钢极薄带。在实验室内从轧制方式到热处理方法等进行了系列试验,最终再配以适当热处理后,采用异步轧制成功生产出取向硅钢薄带,其性能可比同步轧制提高一个牌号。该项新技术于20071月获得国家发明专利。 

五十载耕耘育人,桃李满园结硕果

朱泉自1948年在北洋大学毕业后担任助教、讲师、副教授和教授,直到1994年离开教学岗位。在近半个世纪的执教生涯里,他始终没有离开过教学第一线。他编写出《轧钢工艺学》等多部教材,讲授过“轧钢设备”、“板带异步轧制理论与实践”等专业课和专业基础课。他学识渊博,治学严谨,学风正派,为人谦和,深入实际。他坚持给本科生上课。他严格按照教学大纲的要求,将自己的研究心得与科研成果运用其中,使学生在学习期间学会跟进科学研究的前沿。他经常教育学生,要舍得奉献,乐于吃苦;要出成果就要深入实际,获取第一手的研究资料,寻求科学的方法和途径。他坚持认真和求实的精神,理论联系实际和学以致用的教育观,使同学们受益匪浅。他把培养创新思维和创新能力当作是高层次人才培养过程中最关键、最重要的一环。他要求研究生做论文要坚持高目标、高起点,在学科的前沿进行科学探索,做创新性的工作。鼓励他们要勇于探索,大胆实践,敢于接触学科前沿最新课题,引导和鼓励他们发挥想象力和创造力。

我国金属压力加工领域的学术带头人之一

朱泉是作为国家和国际同行业金属压力加工领域的知名学者。他历任中国金属学会理事,中国轧钢学会理事,塑性加工理论与新技术开发委员会主任,辽宁省金属学会常务理事,轧钢基础理论及其应用学术组组长等。他曾数次参与审定部、省和市级关于国民经济发展的重要项目,为政府部门决策提供了大量建设性的建议。他还积极组织、主持学会开展专业学术活动,进行学术交流,推广转化科研成果,为促进我国塑性加工理论和轧钢技术的发展,提高冶金技术人才培养等方面,做了大量卓有成效的实际工作。

90年代初期,冶金工业部和中国有色金属工业总公司决定编辑出版《中国冶金百科全书》。朱泉担任《中国冶金百科全书》总编辑委员会委员,同时担任《金属塑性加工卷》(以下简称《金加卷》)编委会主任。《金加卷》共200多万字,各种彩图上百张,参加编写人员多达数十人。在历时5年的编写时间里,表现了朱泉勤奋刻苦、谦虚谨慎的高尚人格,又映射出他博学多才、严谨求实的学者风度。为了使“金加卷”的编写,能够兼顾广大科技人员、高校师生、现场工程师和技术工人等读者群体的要求,朱泉邀请上述各方面的代表开展研讨,调查研究,听取他们的意见、要求和建议,对初稿反复修订,保证了《金加卷》的编写进度和出版质量。 

                     (齐克敏)  

     

1925           1022日出生于河北省安新县。

19441946     在陕西汉中西北工学院航空系学习。

19461948     在北洋大学机械系学习。

19481951     在北洋大学(现为天津大学)机械系任助教。

19511953     在哈尔滨工业大学研究班学习。

19521953     任哈尔滨工业大学钢铁压力加工教研室主任。

19531954     在东北工学院研究班学习,同年毕业留校工作。

1954—1961年       任东北大学讲师

19611983     任东北大学副教授

19831994     任东北大学教授

19541959     任东北大学金属压力加工专业教研室主任

19581989     任东北大学金属压力加工系副系主任、主任

1989           退休

 

1       朱泉.Defo↑rmation Characteristics of theross Shear Cold Rolling of Ultra Thin Strip a↑nd the Elastic Plug”、.1984年第一届国际塑性加工会议.东京.

2       朱泉.Solid Phase Roll Cladding of Bimetallic Strip by Cross Shear Cold Rolling1987年第二届国际塑性加工学术会议.德国斯图加特.

3       朱泉.The Bonding Mechanisms of Copper-Aluminnium-Clad Steet  by Solid Phase Roll Cladding1989年国际轧钢现代化学术会议.北京.

4       朱泉.Study on Vibration of Sheet a↑nd Strip Rolling Mill a↑nd its Preventing1989年国际轧钢现代化学术会议.北京.

5       朱泉.金属界面间的相互滑动对双金属固相复合的影响,金属学报.198812.24 卷增刊.

6       朱泉.异步轧制实验研究,钢铁,19806.

7       朱泉.异步恒延伸轧制,钢铁,19849.

8       朱泉.异步轧制极薄带材的变形特点及弹性塞原理,东工学报,19823.

9       朱泉.异步轧制极薄带材轧制负荷的研究,东工学报,19832.

10  朱泉.提高冷轧板带材厚度精度的新途径异步冷轧法,铜加工,19832.

11  朱泉.异步轧制合理工艺条件的研究,辽宁冶金,19825.

12  朱泉.异步恒延伸轧制时轧机刚度的探讨,中国金属学会第一届论文发表会,19866.

13  朱泉. 轧钢论文集(一).轧钢理论发展情况和研究方向的探讨.北京:冶金出版社,1980.

14  朱泉.从第一届塑性加工国际会议看国外轧制技术研究的方向,轧钢,19853.

15  朱泉. 轧钢论文集(二).异步恒延伸轧制----高精度带材轧制新工艺.1983.

16  朱泉.异步轧制中的张力、轧制压力与前滑,研究报告,19839.

17  朱泉.异步轧制极薄带材的轧制稳定性,研究报告,19815.

18  朱泉.板带异步轧制的理论与实践,沈阳:东工出版社,1981.

19  朱泉.轧钢工艺学.北京:冶金工业出版社,1959.

20  朱泉主编.中国冶金百科全书.(金属塑性加工卷).北京:冶金工业出版社,199810.

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