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不怕挑戰 與鋼鐵較勁32載——記“國家卓越工程師”丁文紅

為企業解決難題，是丁文紅堅持技術創新和成果應用的初心和動力。為此，她一次次走進“挑戰區”，與鋼鐵“較勁”了32年。

1月19日，首屆“國家工程師獎”表彰大會在人民大會堂舉行，武漢科技大學材料學部丁文紅教授被授予“國家卓越工程師”稱號。這是我國工程師領域的最高榮譽。 

改變大型冷連軋技術依賴進口的歷史

二十世紀末，我國的大型冷連軋技術主要依靠進口。當時，學術界普遍認為，冷連軋系統龐大而復雜，涉及的跨專業難題太多，難以實現自主技術集成。

“外國人能做到，中國人就做不出來？”懷揣著要為中國人爭口氣的激情，丁文紅主動請纓，與鞍鋼、中國一重的技術人員展開聯合攻關。

彼時鋼鐵生產供不應求，面對鞍鋼數十億的投資和千萬職工的生產生活，這個秀氣的南方姑娘，頂著巨大的壓力，一年200多天呆在東北。白天，她在生產線上研究一個個設備的功能要求，在設備制造廠討論設計方案；晚上，她挑燈夜戰，梳理工藝過程，確定設備連鎖條件，學習液壓、電氣、檢測儀表等相關專業知識，編制酸軋機組的機械——電器功能說明書。

經過日復一日的堅持和努力，4年后，建成了國內首套依靠自主技術力量集成的大型冷軋寬帶鋼生產線。機組投產后，板型、厚度、表面質量、成材率、能耗等指標，均達到或超過國際先進水平，成本比國外進口降低了一半，結束了我國大型冷軋機組依靠進口的歷史。

該項目獲2005年冶金行業科技進步特等獎、2007年國家科技進步一等獎。丁文紅獲國家優質工程設計銀獎。這次成功讓她體驗到個人理想和國家需求高度統一帶來的成就感。“國之所需，我之所向”的鋼鐵報國之志，也深深地印刻在她的內心深處。

之后，鋼鐵行業產能過剩、效益下滑，國家提出“加快高端鋼鐵材料和關鍵技術的研發”。丁文紅聯手寶鋼技術人員研制出國內首套厚度下限為0.12 mm的極薄板雙機架平整機組，實現了高端冷軋產品的自主研發，2010、2011年獲國家科技進步二等獎；與合作伙伴共同研制出首套激光電弧復合焊機，使該裝備的供貨價格由4500萬元/套降低至1500萬元/套，扭轉關鍵裝備受制于人的局面；帶領團隊研制出國內首套小輥徑無偏距冷連軋機，提升了鋼鐵行業在自主核心技術研制領域的話語權。

攻克殘余應力調控世界難題

一次與“殘余應力”的較量，讓她做出人生的重大改變。

二十一世紀初，高強鋼在加工過程中，由于產生殘余應力容易出現畸變，導致我國工程機械行業所需的高強鋼產品主要依賴進口。外商以25000-35000元/噸的高價向我國出口，嚴重制約了中國工程機械行業的國際競爭力。

面對這種被動的局面，不愿服輸的丁文紅多次深入鋼廠以及下游用戶，測試、分析、計算加工過程殘余應力的演變規律，提出控制平整滯留區應變量，利用矯直+平整的方式改善高強鋼殘余應力分布的原創概念，研制出全球首個矯直平整系列成套技術及裝備。因為這次與殘余應力的較量，激發了她探索殘余應力的好奇心。

殘余應力，是在加工或使用過程殘留在材料內部的力。它看不見、摸不著，但能致命。飛機、輪船、壓力容器開裂所造成的惡性事故，精密零件的精度不足，螺旋槳等關鍵部件的疲勞損傷等，都是材料內的殘余應力“作怪”。

殘余應力研究是個“硬骨頭”。半個多世紀以來，各國研究人員圍繞該問題展開了深入研究，但在組織與殘余應力交互作用領域尚未取得實質性突破，導致淬火、回火過程的殘余應力控制只能憑借經驗，產品的形狀、尺寸精度、疲勞性能等都難以得到真正的控制，無法生產出高性能的基礎材料和產品。 

2016年，丁文紅調入武漢科技大學耐火材料與冶金國家重點實驗室，挑戰高強鋼制備過程的“組織結構與殘余應力的交互作用規律”這個關鍵難題。

應力“無影無蹤”，如何測量？材料表面的應力還好測量，但是要測量材料內的三維應力才能獲取應力分析的基礎數據。她帶著團隊搭建應變測量裝置，開發應力反演計算程序。最難的時候，合作開發應力算法程序的研究人員放棄了，她不得不自學軟件，反復調試程序，打通三維應力表征的關鍵環節。

應力表征只是應力研究的基礎和手段，找到組織轉變對殘余應力的影響規律是團隊面臨的最大挑戰。沒有任何可以借鑒的參考文獻，同行也善意地勸告“換一個研究方向”。但是，為了解決實際應用中的難題，丁文紅帶領一群初生牛犢不怕虎的學生選擇了堅持。

沒有數據，他們通過一次又一次反復試驗獲取基礎數據，在雜亂無章的數據堆里找尋規律。他們不斷提出假設，再設計試驗去驗證、分析。每一假設被證實，都給整個團隊帶來鼓舞和振奮。

經過6年多的努力，丁文紅帶領團隊逐漸掌握了高強鋼淬火相變過程殘余應力的形成機制和回火過程殘余應力的松弛機制，并圍繞高強鋼生產流程，開發出系列基于材料塑性行為重構的殘余應力調控技術。他們的研究成果助力中國鋼鐵企業“脫胎換骨”，制備出兩大系列二十余個品種的低應力超高強鋼產品，突破了四個世界之最：規格最薄、級別最高、強韌性最好、成型性最高。在寶武、河鋼、漣鋼、湘鋼、首鋼、新鋼、柳鋼等大型鋼鐵企業應用，近3年新增利潤近16億元，并實現了向歐美等鋼鐵強國的反向出口。

屢次義無反顧地選擇“挑戰區”

翻看丁文紅的履歷表，發現她有多次義無反顧的選擇。而每一次選擇，都是走出“舒適區”，進入“挑戰區”。

25歲，她從武科大冶金機械碩士畢業，本來她可以留校當老師，卻選擇到武漢鋼鐵設計研究院工作。三天兩頭下工廠，風吹日曬雨淋，和生產一線的師傅們打交道。她說：“到一線才能發現真問題，科研成果才能更快地應用。”

39歲，她擔任分公司總經理，一年出差200多天，工作忙得連軸轉。她選擇攻讀工商管理碩士。在飛機上、火車上、候車室，丁文紅抓緊一點一滴的時間學習。她說：“不僅要懂技術，還要懂管理，才能做好項目。”

41歲，已是教授級高級工程師的丁文紅，做了一個令很多人驚訝的決定——跨專業攻讀材料加工方向的博士。她跟著本科生上課，惡補專業知識；跟著研究生做實驗，學習新的研究方法。平時北京學習，周末要趕回武漢處理工作，經常乘坐當天的最后一班飛機。她吹過冬日北京機場夜晚的寒風，看過武漢凌晨空無一人的街景。她說：“多學科交叉融合，能夠拓展思路，解決更多的難題。”

44歲，她選擇挑戰“殘余應力”。有同事勸告她：“研究應力，科研難度大，五年十年也不見得有成果。即便是有所進展，由于殘余應力是隱形技術，也很難取得成就。”建議她：“你有企業背景，做新材料開發更容易出成果。”她說：“科研要解決實際問題，需要有人去探索、去鋪路。我們或許做不出成果，但是可以讓后人少走彎路。”

49歲，為了專心做應力研究，她放棄企業高薪，作為普通教師調到武漢科技大學。在新的環境里，她沒有盲從地追熱點、趕風口，也沒有過多考慮個人的成就和得失，專心“對付”應力。她說：“希望用自己的研究成果幫助企業解決真正的難點和痛點。”

56歲，她獲得首屆“國家卓越工程師”稱號。“相比這個榮譽，幫助企業解決難題最讓我高興。”丁文紅說，“鋼鐵報國的‘接力棒’傳遞到我們這一代人手中，我們唯有不畏艱難、潛心研究，推動鋼鐵行業高質量發展，鑄就科技強國、制造強國的‘鋼鐵脊梁’。”