“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。”gangtiexingyedejishuchuangxinzhilu
，qiasizhetaoshaqujindemanchangzhengcheng，chongmantiaozhanyujianxin。zaigaopinzhigangcaishengchanzhong
，jiazawudejingzhunkongzhishiyejinjishudenandian


，yizhicunzaizhezhuduonanyikuayuedejuxian。zaicibeijingxia，shanghaidaxuecailiaokexueyugongchengxueyuanjiaoshoufujianxuntuandui，huaichuaizheruyuansihaidezhuanyezhishi，bingchizheqieerbushedetansuojingshen，zaimeimisanhuayejinjishulingyuqudeleyixilietupoxingchengguo
，weigangtiexingyedefazhankaipilexindedaolu。

　　4月的風裹著泥土的芬芳
，柳條垂落如少女梳妝，櫻花飄落似粉雪紛揚。4月14日，《中國冶金報》記ji者zhe走zou進jin上shang海hai大da學xue材cai料liao科ke學xue與yu工gong程cheng學xue院yuan，與yu在zai鎂mei彌mi散san化hua冶ye金jin技ji術shu領ling域yu深shen耕geng多duo年nian的de付fu建jian勳xun團tuan隊dui展zhan開kai了le一yi場chang深shen入ru交jiao流liu
，探tan尋xun在zai鋼gang鐵tie生sheng產chan中zhong閃shan耀yao光guang芒mang的de鎂mei彌mi散san化hua冶ye金jin技ji術shu創chuang新xin之zhi路lu。

　　鎂，在鋼鐵行業內並不陌生。早在20世紀70年代，德國、日本率先開發出鐵水噴鎂脫硫技術

，通過載氣將鎂顆粒噴入鐵水包深處，實現高效脫硫。該技術在20世紀80至90年代被寶鋼、鞍鋼等企業引入，並逐步實現國產化
；隨後
，鋼鐵研究總院、中冶、河鋼
、沙鋼等單位對其進行了本土優化改進與自主開發，推動了鎂在傳統冶金過程中的初步應用。

　　20世紀90年代，日本新日鐵公司率先提出“氧化物冶金”概念
，在煉鋼過程中引入鎂元素，促進形成穩定的氧化物顆粒
，實現對晶界的釘紮，結合控軋控冷工藝
，成功開發X120guanxiangangdengyixieliequanqiulingxianchanpin，weigaoxingnenggangcaidekaifazhiminglefangxiang。guoneiduojiakeyanjigouweiraomeiyejinlingyu，congbutongjiaodukaizhanmeiyejinjizhijigongyixiaoguodeyanjiu。danzhengtieryan，meiyejinjishuzaiguoneigangtiexingyeyingyongzhongmianlinzhuduojishupingjing，daozhigaijishushangweixingchengguimohua
、工業化應用。

　　付建勳自2010年起投身鎂領域研究

，在中國台灣“中鋼”的資助下開展鎂冶金理論及應用研究。曆時2年，他與中國台灣“中鋼”團tuan隊dui通tong力li合he作zuo，對dui多duo種zhong含han鎂mei鋼gang進jin行xing大da量liang實shi驗yan與yu數shu據ju分fen析xi，逐zhu步bu了le解jie鎂mei在zai鋼gang鐵tie材cai料liao中zhong的de特te性xing。基ji於yu此ci，他ta成cheng功gong開kai發fa出chu具ju有you創chuang新xin性xing的de鎂mei冶ye金jin技ji術shu，並bing先xian後hou獲huo得de日ri本ben、中國大陸、中國台灣地區的專利授權。2011年，他主編的鎂冶金學術專著順利出版。2013年，他作為上海市東方學者特聘教授加入上海大學，此後10餘年間始終專注於鎂冶金領域的研究。

圖為付建勳在做實驗

　　談及鎂冶金技術的潛力
，付建勳充滿信心地表示：“這是一項低成本、高gao效xiao的de冶ye金jin技ji術shu
，可ke解jie決jue鋼gang鐵tie生sheng產chan中zhong多duo個ge關guan鍵jian難nan題ti。鋼gang液ye鎂mei處chu理li後hou，不bu但dan將jiang鋼gang中zhong氧yang含han量liang控kong製zhi在zai極ji低di水shui平ping，而er且qie產chan生sheng的de納na米mi顆ke粒li可ke促cu使shi氧yang化hua物wu、硫化物、碳氮化物彌散化，並細化鋼材組織。”

　　“多年潛心研究，10餘家鋼廠的推廣應用
，讓我們對鎂冶金技術的應用潛力有了充分信心。”付建勳表示，他們將該技術稱為“鎂彌散化冶金技術”，這是一種麵向多尺度組織與夾雜物精準調控的技術路徑，能夠顯著提升鋼材的強度、韌性與疲勞性能，是新一代高性能鋼鐵材料設計的關鍵支撐技術之一。

　　“千磨萬擊還堅勁
，任爾東西南北風。”鎂彌散化冶金技術工業化並非一帆風順。反應劇烈
、噴濺嚴重
、收得率低等問題，橫亙在所有嚐試者麵前
，成為技術推廣的主要障礙。

　　這項技術，經曆諸多磨煉，才有今天的成果。“當時國內沒有現成的鎂線，我們摸著石頭過河，自己設計製造鎂包芯線。”付建勳回憶道，2015年nian在zai蘇su鋼gang首shou次ci工gong業ye實shi驗yan時shi，由you於yu他ta設she計ji的de包bao芯xin線xian鎂mei含han量liang過guo高gao
，現xian場chang劇ju烈lie燃ran燒shao
，鋼gang液ye噴pen濺jian嚴yan重zhong
，鋼gang水shui將jiang喂wei線xian機ji出chu線xian口kou封feng死si，渣zha鋼gang嚴yan重zhong混hun卷juan，連lian鑄zhu水shui口kou當dang場chang斷duan流liu，80多噸鋼水直接報廢；含鋁含硫鋼現場實驗時

，也遭遇了塞棒上漲、水口結瘤導致連澆中斷的困境。現場獲得的認知比任何書本都更加深刻，知曉症結所在，解決問題的方向自然就有了。

圖為鎂線

　　“一次次工業實踐
，我們逐漸摸清了鎂的脾氣
、性格

，形成一整套應對方案。”付建勳回憶道
，純鎂添加反應劇烈，企業很難接受
；鎳鎂合金冶金穩定性最好，但其成本顯著增高，企業也很難接受。他們用鎂鋁
、鎂mei矽gui合he金jin做zuo包bao芯xin線xian，配pei加jia適shi當dang比bi例li鐵tie粉fen進jin行xing稀xi釋shi
，降jiang低di現xian場chang反fan應ying劇ju烈lie程cheng度du
，使shi之zhi與yu喂wei鈣gai線xian相xiang當dang，甚shen至zhi更geng穩wen定ding，滿man足zu現xian場chang安an全quan環huan保bao的de要yao求qiu。付fu建jian勳xun進jin一yi步bu解jie釋shi，他ta們men提ti出chu了le間jian歇xie式shi喂wei線xian技ji術shu
，減jian輕qing現xian場chang的de反fan應ying程cheng度du。他ta們men結jie合he渣zha量liang
、渣層厚度靈活調節，針對不同鋼種控製鋼液過熱度、氧活度、軟吹強度和鎮靜時間，係統提升鎂的收得率

，確保多爐連澆過程穩定順行。

　　meizaixiankuaijianshimeimisanhuayejinjishutuiguangdezhongyaoyihuan。quefashangyebiaoyang
，meidetianjialiangjiuwufajingzhunkongzhi，biaoyangcaigouzhouqirongchang，fujianxuntuanduizaitedinggangzhongtianjiameizhibeixiliehanmeiyangpin
，jingquanweijigoujiance，shaixuan6個梯度的試樣
，用來校準直讀光譜儀鎂檢測通道。

　　冶金效果是最好的試金石。付建勳團隊將碳、鋁、硫含量與鋼液氧位、鎂(mei)添(tian)加(jia)量(liang)等(deng)工(gong)藝(yi)因(yin)素(su)進(jin)行(xing)耦(ou)合(he)
，建(jian)立(li)基(ji)於(yu)不(bu)同(tong)鋼(gang)種(zhong)的(de)鎂(mei)冶(ye)金(jin)效(xiao)果(guo)預(yu)測(ce)模(mo)型(xing)
，基(ji)於(yu)百(bai)餘(yu)爐(lu)次(ci)工(gong)業(ye)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)對(dui)模(mo)型(xing)進(jin)行(xing)校(xiao)驗(yan)修(xiu)正(zheng)，結(jie)合(he)現(xian)場(chang)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)優(you)化(hua)鎂(mei)冶(ye)金(jin)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)
，實(shi)現(xian)了(le)鎂(mei)彌(mi)散(san)化(hua)冶(ye)金(jin)效(xiao)果(guo)的(de)精(jing)準(zhun)調(tiao)控(kong)。

　　鎂mei作zuo為wei一yi種zhong強qiang脫tuo氧yang元yuan素su，在zai冶ye金jin過guo程cheng中zhong展zhan現xian出chu獨du特te的de熱re力li學xue和he動dong力li學xue優you勢shi。它ta如ru同tong一yi匹pi桀jie驁ao不bu馴xun的de列lie馬ma
，在zai馴xun服fu之zhi前qian，狂kuang暴bao難nan以yi駕jia馭yu。可ke一yi旦dan掌zhang握wo其qi脾pi性xing，順shun而er治zhi之zhi，它ta就jiu是shi一yi匹pi溫wen順shun的de千qian裏li良liang駒ju
，能neng帶dai來lai諸zhu多duo意yi外wai的de驚jing喜xi。

圖為付建勳研發團隊合影（左一為上海大學副研究員徐翔宇

，右一為上海大學副研究員沈平）

　　鎂mei沸fei點dian較jiao低di，蒸zheng氣qi壓ya高gao

，現xian場chang反fan應ying劇ju烈lie，一yi旦dan將jiang鎂mei線xian成cheng功gong喂wei入ru鋼gang包bao底di部bu，鎂mei氣qi泡pao自zi帶dai攪jiao拌ban，可ke確que保bao均jun勻yun分fen布bu

，是shi其qi他ta元yuan素su無wu法fa比bi擬ni的de。鎂mei脫tuo氧yang產chan物wu不bu易yi聚ju集ji長chang大da
，是shi天tian然ran的de納na米mi顆ke粒li，極ji其qi微wei小xiao添tian加jia量liang，就jiu帶dai來lai神shen奇qi效xiao果guo。

　　管線鋼、重軌鋼、非調質鋼等控硫鋼中長條狀硫化物，是製約產品質量的主要瓶頸，遇到鎂後立馬就變得“內硬外軟”
，不再變形，評級得到顯著提升。

　　傳統鋁脫氧鋼通常需要鈣處理改善連澆性
，但產生的液態夾雜物常常汙染鋼液
，改用鎂處理後夾雜物顯著細化，夾雜物麵積減少幅度2/3，潔淨度大幅提升。南鋼2萬餘噸管線鋼統計數據顯示，應用鎂處理技術夾雜物1.0級合格率超94.6%，零下60攝氏度平均衝擊功從220焦耳大幅提升至330焦耳。

　　鋁脫氧鋼中殘留氧化鋁不變形夾雜物，是鍍鋅板、彩塗板、搪瓷鋼等冷軋板表麵缺陷的最主要誘因，鎂處理後鋼中氧化鋁夾雜物缺陷幾乎完全消除。

　　鋼中大尺寸液析碳化物控製是高合金鋼、高(gao)碳(tan)鋼(gang)存(cun)在(zai)的(de)難(nan)題(ti)，鑒(jian)於(yu)沒(mei)有(you)更(geng)加(jia)有(you)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)手(shou)段(duan)，熱(re)處(chu)理(li)成(cheng)為(wei)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)最(zui)後(hou)守(shou)門(men)員(yuan)。鎂(mei)添(tian)加(jia)後(hou)為(wei)高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)大(da)尺(chi)寸(cun)液(ye)析(xi)碳(tan)化(hua)物(wu)提(ti)供(gong)無(wu)數(shu)彌(mi)散(san)形(xing)核(he)點(dian)
，大(da)幅(fu)度(du)

、甚至完全消除液析碳化物。對奧氏體氣閥鋼、H13熱作模具鋼、C12MoV冷作模具鋼進行鎂處理後，液相碳化物受到顯著抑製，橫向衝擊功大幅提升。

　　大尺寸碳氮化铌是幾乎所有含铌鋼的伴生缺陷
，合金偏析導致產生大量10餘(yu)微(wei)米(mi)的(de)碳(tan)氮(dan)化(hua)铌(ni)，裂(lie)紋(wen)缺(que)陷(xian)率(lv)居(ju)高(gao)不(bu)下(xia)，扒(ba)皮(pi)處(chu)理(li)成(cheng)為(wei)各(ge)鋼(gang)廠(chang)普(pu)遍(bian)的(de)補(bu)救(jiu)手(shou)段(duan)。應(ying)用(yong)鎂(mei)彌(mi)散(san)化(hua)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)有(you)效(xiao)解(jie)決(jue)了(le)大(da)尺(chi)寸(cun)碳(tan)氮(dan)化(hua)铌(ni)析(xi)出(chu)問(wen)題(ti)，裂(lie)紋(wen)缺(que)陷(xian)迎(ying)刃(ren)而(er)解(jie)。

　　“工欲善其事必先利其器。”在鎂彌散化冶金技術探索中，付建勳團隊自主開發的夾雜物三維刻蝕技術，為夾雜物調控效果解析提供了強有效的支撐。15分鍾至30分鍾快速實現夾雜物原位三維暴露
，真實呈現其空間形貌與分布狀態，成為鎂冶金研發中不可或缺的技術支撐。

　　實踐深耕，創新成果彰顯卓越實力

　　“潮平兩岸闊，風正一帆懸。”鎂彌散化冶金技術在國內10多家骨幹鋼廠成功應用後，正成為中國鋼鐵企業高質量發展的新引擎
，揚起奔赴未來的遠航風帆。

圖為付建勳向記者展示研發成果

　　“在與南京鋼鐵的合作中，鎂彌散化冶金技術成功替代鈣處理工藝，效果顯著；項目原定實驗3個鋼種、30爐工業實驗
，項目結項時，已在9Ni鋼、高強鋼、罐體鋼、耐磨鋼等10多個鋼種大規模推廣，僅管線鋼就累計生產突破2萬噸，出口至沙特阿拉伯等國家。2023年，該技術獲得南鋼優秀專有技術獎；同年還獲得江蘇省新產品新工藝證書。”付建勳介紹。

　　在與寶鋼寬厚板的合作項目中
，鎂彌散化冶金技術同樣展現出卓越成效。寶鋼股份2萬餘噸產品數據顯示

，低碳鋼全氧由21ppm降低至15ppm，在穩定質量前提下，有效降低了昂貴的合金用量，節約生產成本。同時，鎂處理使寬厚板鑄坯中心等軸晶比例平均提升10.7%
，為後續軋製提供更優的坯料。

　　在與營口中板聯合開發的EH 40船板項目中
，40毫米與80毫米厚度鋼板在257千焦/厘米
、547千焦/厘米熱輸入下大線能量焊接
，接頭抗拉強度超過535兆帕，熔合線熱影響區零下40攝氏度衝擊功達210焦耳
，硬度穩定在135 HV5（維氏硬度）以上。該技術助力營口中板順利通過挪威船級社大線能量焊接認證。

　　在與包鋼重軌鋼的合作中，付建勳團隊將鎂的彌散效應與重軌生產技術融合
，開發出鎂-稀土複合夾雜調控技術。在保障連鑄前提下，將硫化錳、氧化鋁幾乎全部轉化為近球狀複合夾雜物，1.5級以上大尺寸夾雜物顯著減少
，夾雜物總量減少近一半
，K法評級得到明顯改善
，為重軌質量提供關鍵技術保障，鎂彌散化冶金技術也在無鋁脫氧鋼應用領域邁出重要一步。

　　與浙江青山、長城特鋼、申(shen)源(yuan)特(te)鋼(gang)的(de)高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)合(he)作(zuo)項(xiang)目(mu)中(zhong)
，該(gai)技(ji)術(shu)控(kong)製(zhi)了(le)高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)中(zhong)液(ye)析(xi)碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)形(xing)成(cheng)，顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)穩(wen)定(ding)性(xing)。該(gai)技(ji)術(shu)還(hai)有(you)效(xiao)抑(yi)製(zhi)高(gao)碳(tan)鉻(ge)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)中(zhong)先(xian)共(gong)析(xi)鐵(tie)素(su)體(ti)偏(pian)析(xi)導(dao)致(zhi)的(de)帶(dai)狀(zhuang)組(zu)織(zhi)缺(que)陷(xian)
，使(shi)異(yi)常(chang)帶(dai)狀(zhuang)組(zu)織(zhi)發(fa)生(sheng)率(lv)從(cong)原(yuan)先(xian)的(de)20%降至不足1%，為高端不鏽鋼產品質量插上了騰飛的“翅膀”。

　　“長風破浪會有時
，直掛雲帆濟滄海。”隨著鋼鐵行業對產品性能與組織控製提出更高要求
，付建勳堅信鎂彌散化冶金技術將在更廣闊領域大有可為。

　　鎂彌散化冶金技術在日本、韓國等國家已實現規模化工業應用，其以低成本、高效率

、強(qiang)適(shi)應(ying)性(xing)的(de)優(you)勢(shi)，展(zhan)現(xian)出(chu)強(qiang)勁(jin)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li)。相(xiang)比(bi)傳(chuan)統(tong)技(ji)術(shu)路(lu)徑(jing)，鎂(mei)彌(mi)散(san)化(hua)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)無(wu)需(xu)增(zeng)加(jia)額(e)外(wai)設(she)備(bei)，幾(ji)乎(hu)不(bu)增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben)
，能(neng)有(you)效(xiao)改(gai)善(shan)鋼(gang)材(cai)基(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)與(yu)夾(jia)雜(za)物(wu)狀(zhuang)態(tai)
，顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)潔(jie)淨(jing)度(du)與(yu)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)。這(zhe)個(ge)特(te)性(xing)更(geng)讓(rang)鎂(mei)彌(mi)散(san)化(hua)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)如(ru)虎(hu)添(tian)翼(yi)。正(zheng)如(ru)付(fu)建(jian)勳(xun)所(suo)說(shuo)：“我們不僅做到國外鋼企做到的，我們還做得更深更廣。”

　　付建勳每年近一半時間奔波在國內各鋼廠的生產實踐和技術交流中，每個鋼廠的工藝路線
、控製參數、產品質量、缺陷原因，都了然於胸。目前，付建勳團隊正與湘鋼
、舞陽鋼鐵合作解決超大模鑄鋼錠
、特厚板中心偏析及心部缺陷等關鍵難題。利用鎂的冶金特性改善“V型通道偏析”


，抑製縮孔
、縮鬆，可以有效地提高特厚板芯部質量，提高其成材率。

　　截至目前
，付建勳團隊鎂冶金領域獲發明專利及軟件著作權22項，發表學術論文100多篇
，為鋼中組織及夾雜物調控提供一套高效方案

，也為高性能鋼鐵材料開發提供一個低成本工藝選擇。放眼未來

，鎂彌散化冶金技術“朋友圈”正在不斷拓展。該團隊已在寶武高金、張宣高科、黑龍江建龍鋼鐵開展實驗工作，正與越南河靜鋼廠商洽技術輸出。

　　conglingganzhaxiandaoshiyanshitansuo，zaidaogongyehuayingyongdequanmianluodi，fujianxuntuanduiyongzhihuiyujianshou，dianranlemeiyejindechuangxinhuozhong。zhebahuo，zhengzaiyiliaoyuanzhishi
，zhaoliangzhongguogangtiegongyedezhuanxingshengjizhilu，yeweishixiangangtiexingyedegaozhiliangfazhanzhurulechixuerqiangdadejishudongli。