通讯员 余蔓菲
在不锈钢生产领域，夹杂物的存在就如同人体中的肿瘤，对材料性能影响显著。而调控钢中夹杂物的物化特性，是公认提升钢铁产品质量的有效途径。近日，我校材料学部材料与化工专业在读研究生杨裕忠率领团队，在教师张华指导下，运用 Ca 和稀土处理不锈钢夹杂物，在第七届全国大学生冶金科技竞赛中摘得桂冠。
科研不仅需要耐心，更需要‘狠心’
万事开头难，科研之路亦不例外。杨裕忠感慨道：“在这个研究方向上，我们经历了从迷茫到逐渐清晰的艰难过程。” 从最初对夹杂物一无所知，到逐步掌握相关理论知识，他先摸清了前人的研究成果，以及尚未涉足的领域，从而初步确定了研究方向。
然而，在正式开展实验前，还需在已有研究基础上探寻改进的可能性，并据此设计实验。杨裕忠无奈地回忆起曾走过的 “弯路”：“刚开始，夹杂物实验方向出现错误，几个月的时间就这样白白浪费了。” 此前查阅大量文献都表明 Mg 对钢性能影响较大，可实验中，他却发现电镜扫描时无法观察到镁和稀土处理后形成的夹杂物。
但杨裕忠没有气馁，就像勇敢的航海者在科研海洋中迷失后迅速调整航向，他重新踏上正确的研究之路，开启对钙和稀土处理的研究。这段经历让他刻骨铭心，他感叹：“科研不仅需要耐心，更需要‘狠心’。投入大量精力后发现错误，只能咬咬牙推翻之前的所有理论重新开始。”
打造坚不可摧“不锈钢城堡”
团队犹如一群严谨且务实的工匠，在打造产品过程中，并非仅局限于实验室精雕细琢，还深入工厂这一 “前沿阵地” 获取一手资料。
在生产环节，304 不锈钢宛如一座坚固的城堡，而其中富含的 Al2O3 夹杂物，则似隐匿于城堡内的 “破坏分子”，会破坏城堡结构的连续性，致使其变得脆弱。产品冲压时，城堡便极易开裂，这些 “破坏分子” 还会引发 “腐蚀效应”，成为点蚀源头，逐步侵蚀这座 “不锈钢城堡”。
杨裕忠团队经反复研究与试验，发现了堪称 “魔法药水” 的钙和稀土。将其添加后，如同为城堡配备了强大的 “守护精灵”，可有效改善 Al2O3 和 MgO - Al2O3 夹杂物状况。如此一来，城堡（不锈钢）的冲压性能显著提升，冲压时不再轻易开裂，抗腐蚀能力也得以增强。
富含 Al2O3 的夹杂物仿若一群调皮捣蛋的 “小怪兽”，因其高硬度和高熔融温度，在连铸这一 “生产战役” 中，极易堵塞浸入式水口。然而，钙和稀土的介入，恰似英勇战士驱逐小怪兽，减少了夹杂物导致的连铸设备堵塞问题，优化了生产设备这一 “战斗机器” 的性能，生产效率得以提高，设备使用寿命也得以延长，仿佛为机器披上了 “不坏铠甲”。
在传统的钢包精炼 “战场”，以往常采用降低炉渣碱度的方式来减少钢中铝和夹杂物 Al2O3 的含量。但这种方法是把 “双刃剑”，虽能减少部分问题，却也滋生了新麻烦，会使钢水中氧和硫这些 “负面因素” 增加，加速耐火材料这一 “城堡护盾” 的腐蚀。而杨裕忠团队研究发现，Ca 处理、稀土处理和复合处理仿若三把 “神器”，在其作用下，精炼后夹杂物中 Al2O3 的含量仿若被施了魔法，分别从 25% 降至 15%、8% 和 10%。
杨裕忠团队提出的 “Ca 和稀土处理对 304 不锈钢中夹杂物特性的影响研究” 改性处理方法，宛如一本珍贵 “秘籍”，为不锈钢材料优化设计与性能提升开辟了新思路、新方法。这本 “秘籍” 已在实际生产 “舞台” 发挥作用，并取得良好成果。
当前，团队已着手在该研究方向的其他分支领域展开探索，他们将持续发力，致力于提升钢材料性能，如同要将每一座 “不锈钢城堡” 都打造得坚不可摧，不断挖掘夹杂物对钢性能影响的更多奥秘，为守护 “城堡” 找寻更多良策。
