生平簡介
張荊門,1934年4月6日出生於湖北省荊門縣。1956年畢業於中南礦冶學院(後中南工業大學,今中南大學)有色冶金系硬質合金專門化,同年分配到株洲硬質合金廠(簡稱株硬廠)工作。學子逢時,正好趕上前蘇聯援建的156項重點工程之一的建設和投產之期,百業待興,大有用武之地。他先後在碳化鎢鈷合金車間任見習技術員、技術員、車間實驗室主任、車間技術組組長、車間副主任。
1979年調厂部工作,先後擔任工藝科科長、副總工程師兼研究所所長、總工程師兼技術改造部指揮長、株硬廠進出口公司副總經理。
1994年退休後,受命負責研究和處理廠“七五”改造項目與瑞典山特維克公司發生的契約糾紛,並贏得了中國硬質合金行業第一場涉及國際智慧財產權糾紛案的重大勝利。
個人成就
中國第一代硬質合金專家
株硬廠於1958年投產。張荊門當時所在的鎢鑽和鎢鎳合金車間只生產BK6、BK8、BK15和BH64個牌號(前三個後來改為YG6、YG8和YG15)的合金。
成就榮譽
投產後遇到的第一個最嚴重的問題就是在氫氣燒結工藝中產生的高達2%以上的“起皮”廢品。所謂“起皮”,系指製品上出現裂紋或翹起一層殼,嚴重時呈魚鱗狀的小薄片或似鞭炮爆炸後形成的爆花。負責現場指揮的前蘇聯專家依據其當時僅有的俄文版硬質合金生產工藝一書認為:它是由於氫氣中含水量過高或氫氣流量不足或某些操作不慎所致。但實踐證明,它通常與此無關。當時任車間主管技術的副主任張荊門發現第一帶爐溫影響很大,通過最佳化並找到一個合適的溫度之後,廢品有所降低,但仍是最多的一種廢品。於是張荊門下決心,再三請示領導一定要把該問題查個一清二楚。他根據無可爭辯的試驗結果,在國內外首先對該問題的形成機理作出了科學的結論:它是含碳氣體在鐵族金屬的接觸作用下,在400~800℃的溫度時在制品內局部分解出大量的碳而形成的。這一重大成果成功地消除了燒結起皮廢品,並被載入國家科委1964年成果公報。
其它信息
由於碳量的精確控制是硬質合金生產過程保證質量的關鍵,所以對起皮機理深入研究的效果就大大超出了消除起皮廢品本身,極大地提高了對許多工藝問題的認識,其中最為重要的就是產品變形。舉一反三,張荊門進一步證實了另外一條重要的結論——爐內由於含碳氣體與製品不同部位的接觸機率不一,造成其碳量不一。因而同一燒結溫度下液相的數量不等,不同部位的凝固溫度不一,冷卻過程局部收縮不一樣是燒結過程中引起製品變形的重要原因。在對起皮、變形機理研究的同時,他進一步證實了在氫氣燒結過程中同時存在脫碳和滲碳兩種反應,把對碳量控制的認識提高到了一個新水平。
此外,當時的教科書認為“鼓泡”是過燒造成的。張荊門根據自己的經驗大膽提出了懷疑,並令人信服地證明:鼓泡的基本條件是燒結體記憶體在著某種“泡源”,也就是存在著造成空氣局部集中的條件和出現液相以後因化學反應生成氣體的雜質。至此,他對燒結過程中產生鼓泡、起皮、變形的機理的研究結果,糾正了原有教科書上的錯誤,建立了鎢鈷合金燒結過程質量控制的全新理念,達到了當時的國際先進水平。
社會評價
成功的第一步,使他的自信心更強,志向更大,決心建立健全鎢鈷硬質合金體系。特別是前蘇聯專家撤走之後,歷史的重任自然落到了中國自己年輕專家的雙肩上,他變壓力為動力,又研究和主持研究完成了一系列新工藝、新產品。
H1合金是加工麵粉機鑄鐵磨輥的細晶硬質合金專用刀具,一直依賴進口。1961年——國民經濟處於極為困難的時期,國家外匯嚴重不足,不能再進口這種昂貴的刀片。民以食為天,食品工業不可能缺少這種刀具。根據冶金工業部(簡稱冶金部)下達的科研任務,受命於危難之際的張荊門,首先按前蘇聯的工藝仿製——用增濕的氫氣還原氧化鎢製取粗顆粒鎢粉經碳化得到粗顆粒碳化鎢,再強化球磨製取BK6M的混合粉。試驗表明,不僅這種碳化鎢的技術條件難以滿足,而且強化球磨使得合金組織中存在明顯夾粗現象,達不到使用要求。根據一系列試驗結果,他決定不再採用該工藝,而採用細顆粒碳化鎢粉做原料,選用96小時的濕磨,成功地製造出性能優良的YG6X合金,實現了國產化,全部替代了H1合金。冶金部也於1978年補發了科技成果獎。在研製細晶合金生產工藝時,他又有一個重要發現,即每一個特定原料組成的混合料的濕磨時間有一個最佳區間,超過某一限度,合金中碳化鎢的晶粒度越不均勻,平均晶粒度也會變粗。
主要貢獻
精心組織指揮科技攻關和技術改造
中國鎢的儲量、開採量和出口量均為世界第一。但鎢製品的出口量只占出口總量2%。出口的是廉價的精礦,買進的則是昂貴的深加工產品,其附加值相當於鎢精礦的10倍以上。國家領導人和中華學子深深感到愧對於祖先留下的寶貴資源。
1981年至1982年,原國務院副總理兼國家科委主任方毅分別在西華山和株洲召開了第一屆、第二屆鎢業科技工作會議,親筆題寫了“振興鎢業”的巨型條幅,並深刻指出:“鎢業的出路,關鍵在於深度加工”。國家科委委託原中國有色金屬工業總公司組織“全面提高硬質合金質量”和“鎢冶煉及其中間製品的研究”攻關,由株硬廠、中南工業大學、北京有色金屬研究總院、北京鋼鐵學院(今北京科技大學)和北京鋼鐵研究總院等5個單位成立聯合攻關組,由株硬廠廠長任組長。張荊門作為廠長的主要助手和項目技術負責人,根據專家論證的意見,將全面提高硬質合金質量攻關分為仲鎢酸銨製取藍鎢、鎢粉的研究等7個方面69個專題;將鎢冶煉及其製品的研究分為提高金屬總回收率的研究第6個專題;並確定了聯絡機構,選調了得力的聯絡員,使200多名科技人員參加的聯合攻關井井有條,並卓有成效。黑鎢精礦鹼壓煮—萃取—蒸髮結晶工藝及其三廢處理、偏鎢酸銨等配套成果,達到當時世界先進水平。從精礦到仲鎢酸銨的總回收率比經典鹼法工藝提高5%,產品純度由99%提高到99.95%,單位噸成本下降300元。16項成果直接用於生產和技術改造,為企業創造了可觀的經濟效益和社會效益。建立了具有國際先進水平的鎢粉、碳化鎢的新標準,產品遠銷美、日和歐洲。株硬廠仲鎢酸銨等3項產品獲金獎,8項產品獲銀獎,並有36個部、省優質產品。這期間發表了195篇學術論文或研究報告,在國內外引起了強烈反響。仲鎢酸銨製取藍鎢、鎢粉的研究和黑鎢精礦鹼壓煮—萃取—蒸髮結晶工藝分別榮獲國家科學技術進步一、二等獎,株硬廠獲得“六五”科技攻關全優獎光榮稱號。
簡歷
1934年4月6日 出生於湖北省荊門市。
1952~1956年 在中南礦冶學院有色冶金系學習。
1956~1994年 在株洲硬質合金廠三車間任見習技術員、實驗室主任、實驗室主任兼車間技術組長、車間副主任、廠工藝科科長、廠副總工程師兼工藝科長、副總工程師兼研究所所長、總工程師、總工程師兼技術改造指揮部副指揮長、指揮長、技術改造指揮部指揮長、進出口公司副總經理。
1994年底 退休。
1995年~ 任株洲硬質合金廠廠長顧問。
主要論著
1 張荊門,何銳輝.中國機械工程學會硬質合金專業分會第一次學術會議論文集·起皮廢品的研究.1962
2 張荊門,楊超塵,龍順柱.上海市機械工程學會第一次學術會議論文集·細晶合金的研究.1964
3 張荊門.中日第一次硬質合金技術交流總結.硬質合金,1974(4):1~50
4 張荊門,陸遠明,王良,等.硬質合金的生產(第二篇第八至十三章).北京:冶金工業出版社,1974