劉榮+毛艷玲

年過花甲,本該卸下一身重擔享清福,他卻放不下操持了一生的科研事業,依舊同年輕時一樣,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貢獻綿薄之力。
評師網站上,他得到的最多的評價是:講課精彩,通俗易懂,認真負責,和藹可親。學生們的愛戴和尊重,也是他眷戀這個舞臺舍不得離開的原因之一。他總是想著再多做點研究,再多發現點新東西,這樣就能有更多的新知識教授給學生們,讓他們能多學一點技能。
對于沈陽工業大學教授田素貴來說,自己也說不清這股鐘情科研、熱愛教學的勁兒到底是從什么時候開始的,或許是踏上材料科學與工程學院講臺的那一刻,或許是攻讀材料學碩士和博士學位的那些年,又或許比這還要更早一些……
累累碩果獻科研
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、組織演化及變形機制等領域的科學研究,尤其關注高溫結構材料及組織性能控制方向,對材料的微觀結構、位錯運動特征與宏觀力學行為之間的依賴關系等基礎理論工作也極為重視。同時,Cu-Al粉末合金的燒結行為及內氧化等研究工作,也是田素貴癡迷的領域之一。
在材料科研與教學這片土地上耕耘的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對持久性能的影響”、“單晶鎳基合金的強化與變形機制對持久性的能的影響”、“合金化對單晶鎳基高溫合計蠕變機制和持久壽命的影響”、“輕質高溫TiAl金屬間化合物合金及其制備加工的科學技術基礎”、“FGH95鎳基合金蠕變行為及影響因素”、“光亮、超長、高強度全螺紋螺柱生產新技術”等在內的多項國家自然科學基金、科技部973項目課題的研究。
憑借扎實的基礎知識和過硬的技術能力,田素貴在出色完成研究任務的同時,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的擴散率,并由此設計制備出無Re單晶合金。經測試,該合金在1040℃/137MPa的持久壽命能夠達到1280小時,目前已獲得一項國家專利。而其設計并制備出的含4.5%Re單晶鎳基合金,在1100℃/MPa的持久性能達到了164小時,含4.5%Re/3%Ru單晶鎳基合金在1100℃/137MPa的持久性能可以達到321小時。
在理論研究方面,田素貴的收獲也很豐碩。他發現的新規律解釋了施加拉應力促使細小γ′相自γ相中析出,或使原γ′相發生不均勻粗化的現象,并獲得2010年中國航空學會科學技術二等獎。利用這一理論,田素貴又對[011]取向單晶合金進行預先壓應力處理,使γ′相轉變成特定筏形組織,進而使[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,田素貴已為此項目申請了國家發明專利。
此外,他還首次發現并提出單晶鎳基合金在高溫(760℃~980℃)蠕變期間,位錯可由{111}面交滑移至{100}面,形成K-W鎖,阻礙位錯在{111}面滑移是使合金具有良好高溫蠕變抗力的主要原因,為相關工作的開展奠定了堅實基礎。
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AZ31鎂合金進行微合金化處理,使其室溫抗拉強度由222MPa提高到了297MPa,并通過對AZ31-Sb合金進行熱擠壓處理,較大幅度提高合金的抗拉強度之余,還使AZ-31Sb%合金的屈服強度由96MPa提高到了221MPa。同時,田素貴還創新性地發現,擠壓期間發生的動態再結晶導致的晶粒尺寸極大細化,是大幅提高合金屈服強度的關鍵所在。
值得一提的是,在“光亮、超長、高強度螺紋螺柱生產新技術”項目的研究中,田素貴嘗試對材料進行冷擠壓變形處理,使合金中形成條帶狀亞結構組織。在退火時,這種亞結構組織內的高密度位錯則可形成位錯胞壁,并進一步形成靜態再結晶。與傳統“調質處理”工藝相比,這種“形變強化+退火處理”的新工藝,能大幅提高合金的強度和韌性,符合國際技術標準的要求。運用該工藝生產出來的光亮、超長、高強度螺紋螺柱既有良好的綜合機械性能,也有優異的外觀質量。
新工藝的誕生解決了標準件行業中的技術難題,給企業帶去了巨大的經濟效益。不僅如此,新技術中取消了“淬火”這道工序,在很大程度上節約了人力、物力,符合環保需求,又大幅降低了生產成本。這項技術既適合用于生產超長高強度螺柱,也能滿足短尺寸螺柱的生產要求。目前,這項技術已獲得國家發明專利。
這些項目研究在豐富田素貴的科研經驗、提升其技術能力的同時,也為他帶來了諸多獎勵榮譽。其中,“單晶鎳基合金提高蠕變性能的研究”項目,經有關專家鑒定達到國際先進水平,“光亮、超長、高強度螺紋螺柱生產新技術”項目達到國內領先水平。他2011年獲教育部高等學校教學研究自然科學獎二等獎,并兩次榮獲遼寧省自然科學獎三等獎。
循循善誘育人才
在取得眾多科研成果的同時,田素貴更是學生們尊敬和愛戴的老師。在沈陽工業大學材料科學與工程學院,他承擔了“材料熱力學”、“材料現代檢測技術及分析方法”、“高溫材料學”、“蠕變物理”等研究生課程,以及“現代表面技術”和“合金設計與熔煉”等本科生課程的教學工作。學生們普遍反映,這些枯燥的專業課程,被田素貴講得深入淺出,通俗易懂。
在多年的教學與人才培養中,田素貴作風嚴謹,實事求是,對學生要求嚴格,始終注重培養學生的創新實踐能力,并提倡理論與實際相結合的培養模式,鍛煉學生自主學習意識。通過鼓勵學生身體力行的參與實驗,不僅增強了學生的動手能力,也豐富了他們的基礎理論知識。讓學生主動在解決問題的過程中,提高自身知識和技能的儲備。
目前為止,田素貴已為我國材料事業培養了42名碩士研究生,在已畢業的34名碩士研究生中,9人獲得沈陽工業大學優秀碩士論文獎勵,2人獲得遼寧省優秀碩士論文獎勵。在田素貴的15名博士研究生中,目前已有9人成功獲得博士學位,其中5人獲得優秀博士論文獎勵。
多年來,田素貴先后參加國內學術會議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術會議,并做相關學術報告。在2011年和2013年的THERMEC國際會議上,田素貴獲邀擔任執行委員,并在大會上做特邀報告及擔任分會主席。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.,、《金屬學報》等國內外重要學術期刊上發表專業論文260余篇,其中200余篇被三大檢索機構收錄。
這些參會和科研所得,田素貴都毫無保留地傳授給了自己的學生,在他看來,對科研要耐得住寂寞吃得了苦,對學生要知無不言,言無不盡,始終要兢兢業業、勤勤懇懇,抱著對科研負責,對學生負責的態度把工作做到最好,不留遺憾。
田素貴就是以這樣的人生準則嚴格要求自己,用默默耕耘換來了累累碩果,用諄諄教導培育了眾多人才。面對如此顯耀的成績,田素貴顯得很淡定,對他來說,最好的永遠是下一個,只要生命不息,他愿意用滿腔的熱忱繼續書寫更長的材料人生。