用癡迷與執(zhí)著書寫材料人生

劉榮+毛艷玲

年過花甲，本該卸下一身重?fù)?dān)享清福，他卻放不下操持了一生的科研事業(yè)，依舊同年輕時(shí)一樣，在摯愛的材料研究道路上奮力鉆研，只盼能再為祖國的材料事業(yè)貢獻(xiàn)綿薄之力。

評(píng)師網(wǎng)站上，他得到的最多的評(píng)價(jià)是：講課精彩，通俗易懂，認(rèn)真負(fù)責(zé)，和藹可親。學(xué)生們的愛戴和尊重，也是他眷戀這個(gè)舞臺(tái)舍不得離開的原因之一。他總是想著再多做點(diǎn)研究，再多發(fā)現(xiàn)點(diǎn)新東西，這樣就能有更多的新知識(shí)教授給學(xué)生們，讓他們能多學(xué)一點(diǎn)技能。

對(duì)于沈陽工業(yè)大學(xué)教授田素貴來說，自己也說不清這股鐘情科研、熱愛教學(xué)的勁兒到底是從什么時(shí)候開始的，或許是踏上材料科學(xué)與工程學(xué)院講臺(tái)的那一刻，或許是攻讀材料學(xué)碩士和博士學(xué)位的那些年，又或許比這還要更早一些……

累累碩果獻(xiàn)科研

自1995年開展工作以來，田素貴就一直從事單晶、定向凝固及粉末鎳基合金的高溫蠕變、組織演化及變形機(jī)制等領(lǐng)域的科學(xué)研究，尤其關(guān)注高溫結(jié)構(gòu)材料及組織性能控制方向，對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)特征與宏觀力學(xué)行為之間的依賴關(guān)系等基礎(chǔ)理論工作也極為重視。同時(shí)，Cu-Al粉末合金的燒結(jié)行為及內(nèi)氧化等研究工作，也是田素貴癡迷的領(lǐng)域之一。

在材料科研與教學(xué)這片土地上耕耘的20余年里，他主持或參與過包括“單晶鎳基合金γ′相筏形化速率及取向?qū)Τ志眯阅艿挠绊憽?、“單晶鎳基合金的?qiáng)化與變形機(jī)制對(duì)持久性的能的影響”、“合金化對(duì)單晶鎳基高溫合計(jì)蠕變機(jī)制和持久壽命的影響”、“輕質(zhì)高溫TiAl金屬間化合物合金及其制備加工的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)”、“FGH95鎳基合金蠕變行為及影響因素”、“光亮、超長(zhǎng)、高強(qiáng)度全螺紋螺柱生產(chǎn)新技術(shù)”等在內(nèi)的多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金、科技部973項(xiàng)目課題的研究。

憑借扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和過硬的技術(shù)能力，田素貴在出色完成研究任務(wù)的同時(shí)，也取得了諸多極具代表性的科研成果。

他利用元素之間的相互作用替代錸，降低Al的擴(kuò)散率，并由此設(shè)計(jì)制備出無Re單晶合金。經(jīng)測(cè)試，該合金在1040℃/137MPa的持久壽命能夠達(dá)到1280小時(shí)，目前已獲得一項(xiàng)國家專利。而其設(shè)計(jì)并制備出的含4.5%Re單晶鎳基合金，在1100℃/MPa的持久性能達(dá)到了164小時(shí)，含4.5%Re/3%Ru單晶鎳基合金在1100℃/137MPa的持久性能可以達(dá)到321小時(shí)。

在理論研究方面，田素貴的收獲也很豐碩。他發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律解釋了施加拉應(yīng)力促使細(xì)小γ′相自γ相中析出，或使原γ′相發(fā)生不均勻粗化的現(xiàn)象，并獲得2010年中國航空學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。利用這一理論，田素貴又對(duì)[011]取向單晶合金進(jìn)行預(yù)先壓應(yīng)力處理，使γ′相轉(zhuǎn)變成特定筏形組織，進(jìn)而使[011]取向單晶合金在850℃和1040℃的持久壽命分別提高10倍和126%。目前，田素貴已為此項(xiàng)目申請(qǐng)了國家發(fā)明專利。

此外，他還首次發(fā)現(xiàn)并提出單晶鎳基合金在高溫（760℃～980℃）蠕變期間，位錯(cuò)可由{111}面交滑移至{100}面，形成K-W鎖，阻礙位錯(cuò)在{111}面滑移是使合金具有良好高溫蠕變抗力的主要原因，為相關(guān)工作的開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

為了提高鎂合金的性能，田素貴在研究中大膽采用元素Sb對(duì)AZ31鎂合金進(jìn)行微合金化處理，使其室溫抗拉強(qiáng)度由222MPa提高到了297MPa，并通過對(duì)AZ31-Sb合金進(jìn)行熱擠壓處理，較大幅度提高合金的抗拉強(qiáng)度之余，還使AZ-31Sb%合金的屈服強(qiáng)度由96MPa提高到了221MPa。同時(shí)，田素貴還創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)，擠壓期間發(fā)生的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶導(dǎo)致的晶粒尺寸極大細(xì)化，是大幅提高合金屈服強(qiáng)度的關(guān)鍵所在。

值得一提的是，在“光亮、超長(zhǎng)、高強(qiáng)度螺紋螺柱生產(chǎn)新技術(shù)”項(xiàng)目的研究中，田素貴嘗試對(duì)材料進(jìn)行冷擠壓變形處理，使合金中形成條帶狀亞結(jié)構(gòu)組織。在退火時(shí)，這種亞結(jié)構(gòu)組織內(nèi)的高密度位錯(cuò)則可形成位錯(cuò)胞壁，并進(jìn)一步形成靜態(tài)再結(jié)晶。與傳統(tǒng)“調(diào)質(zhì)處理”工藝相比，這種“形變強(qiáng)化+退火處理”的新工藝，能大幅提高合金的強(qiáng)度和韌性，符合國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。運(yùn)用該工藝生產(chǎn)出來的光亮、超長(zhǎng)、高強(qiáng)度螺紋螺柱既有良好的綜合機(jī)械性能，也有優(yōu)異的外觀質(zhì)量。

新工藝的誕生解決了標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)中的技術(shù)難題，給企業(yè)帶去了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。不僅如此，新技術(shù)中取消了“淬火”這道工序，在很大程度上節(jié)約了人力、物力，符合環(huán)保需求，又大幅降低了生產(chǎn)成本。這項(xiàng)技術(shù)既適合用于生產(chǎn)超長(zhǎng)高強(qiáng)度螺柱，也能滿足短尺寸螺柱的生產(chǎn)要求。目前，這項(xiàng)技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利。

這些項(xiàng)目研究在豐富田素貴的科研經(jīng)驗(yàn)、提升其技術(shù)能力的同時(shí)，也為他帶來了諸多獎(jiǎng)勵(lì)榮譽(yù)。其中，“單晶鎳基合金提高蠕變性能的研究”項(xiàng)目，經(jīng)有關(guān)專家鑒定達(dá)到國際先進(jìn)水平，“光亮、超長(zhǎng)、高強(qiáng)度螺紋螺柱生產(chǎn)新技術(shù)”項(xiàng)目達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。他2011年獲教育部高等學(xué)校教學(xué)研究自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，并兩次榮獲遼寧省自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

循循善誘育人才

在取得眾多科研成果的同時(shí)，田素貴更是學(xué)生們尊敬和愛戴的老師。在沈陽工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，他承擔(dān)了“材料熱力學(xué)”、“材料現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)及分析方法”、“高溫材料學(xué)”、“蠕變物理”等研究生課程，以及“現(xiàn)代表面技術(shù)”和“合金設(shè)計(jì)與熔煉”等本科生課程的教學(xué)工作。學(xué)生們普遍反映，這些枯燥的專業(yè)課程，被田素貴講得深入淺出，通俗易懂。

在多年的教學(xué)與人才培養(yǎng)中，田素貴作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是，對(duì)學(xué)生要求嚴(yán)格，始終注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，并提倡理論與實(shí)際相結(jié)合的培養(yǎng)模式，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)。通過鼓勵(lì)學(xué)生身體力行的參與實(shí)驗(yàn)，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，也豐富了他們的基礎(chǔ)理論知識(shí)。讓學(xué)生主動(dòng)在解決問題的過程中，提高自身知識(shí)和技能的儲(chǔ)備。

目前為止，田素貴已為我國材料事業(yè)培養(yǎng)了42名碩士研究生，在已畢業(yè)的34名碩士研究生中，9人獲得沈陽工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀碩士論文獎(jiǎng)勵(lì)，2人獲得遼寧省優(yōu)秀碩士論文獎(jiǎng)勵(lì)。在田素貴的15名博士研究生中，目前已有9人成功獲得博士學(xué)位，其中5人獲得優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)勵(lì)。

多年來，田素貴先后參加國內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議10余次，并9次受邀參加在美國、韓國、德國、日本、澳大利亞、加拿大等國家舉行的國際學(xué)術(shù)會(huì)議，并做相關(guān)學(xué)術(shù)報(bào)告。在2011年和2013年的THERMEC國際會(huì)議上，田素貴獲邀擔(dān)任執(zhí)行委員，并在大會(huì)上做特邀報(bào)告及擔(dān)任分會(huì)主席。截至目前，他先后在Mater. Design、Scripta Mater、J. Alloys & Compounds、Metall. Mater. Trans. A、Mater. Sci. Eng.，A、Applied Physics A、Mater. Sci. Tech.，、J. Mater. Sci. Tech.，、Acta Metall. Sin.，、《金屬學(xué)報(bào)》等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表專業(yè)論文260余篇，其中200余篇被三大檢索機(jī)構(gòu)收錄。

這些參會(huì)和科研所得，田素貴都毫無保留地傳授給了自己的學(xué)生，在他看來，對(duì)科研要耐得住寂寞吃得了苦，對(duì)學(xué)生要知無不言，言無不盡，始終要兢兢業(yè)業(yè)、勤勤懇懇，抱著對(duì)科研負(fù)責(zé)，對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)的態(tài)度把工作做到最好，不留遺憾。

田素貴就是以這樣的人生準(zhǔn)則嚴(yán)格要求自己，用默默耕耘換來了累累碩果，用諄諄教導(dǎo)培育了眾多人才。面對(duì)如此顯耀的成績(jī)，田素貴顯得很淡定，對(duì)他來說，最好的永遠(yuǎn)是下一個(gè)，只要生命不息，他愿意用滿腔的熱忱繼續(xù)書寫更長(zhǎng)的材料人生。