姓名：周 梵

身份：浙江能源集團(tuán)浙能技術(shù)研究院 金屬材料助理工程師

大家燒過(guò)開(kāi)水嗎？聽(tīng)說(shuō)過(guò)瓦特改良蒸汽機(jī)的故事嗎？發(fā)電廠將水加熱到沸騰，產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，推動(dòng)幾十噸重的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子切割磁感線(xiàn)發(fā)電，再通過(guò)輸電線(xiàn)路，將電力輸送到天南地北、萬(wàn)戶(hù)千家。

推動(dòng)幾十噸重的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，需要燒多少“開(kāi)水”？每小時(shí)2000噸！

每小時(shí)加熱2000噸水，需要多大的“鍋爐”？60米高，20米寬！

而我，就是一名在60米高空“燒開(kāi)水”的金屬材料工程師。

騰云駕霧的“火眼金睛”

60米高的火電機(jī)組，一小時(shí)產(chǎn)生的電力，能供一個(gè)300戶(hù)的小區(qū)用上十年。幾乎365天都在燃燒的大鍋爐，無(wú)休止地吞吐煤與水，產(chǎn)生熱與電。誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)檢修、維護(hù)如此龐大的金屬鍋爐？誰(shuí)來(lái)確保機(jī)組中金屬材料的安全穩(wěn)定？這時(shí)候就輪到我們金屬材料工程師出場(chǎng)了。

作為一名金屬材料工程師，我在火力發(fā)電機(jī)組上班。但我既不是傳統(tǒng)意義上的鐵匠，也不是一名鍋爐工。我負(fù)責(zé)診斷整個(gè)火力發(fā)電機(jī)組中金屬材料的狀態(tài)，大到上百?lài)嵉钠啓C(jī)，小到一個(gè)門(mén)把手，所有金屬設(shè)備都要接受我和同事們的排查。我們需要觀察火電機(jī)組材料的運(yùn)行狀態(tài)，檢查整個(gè)機(jī)組的金屬設(shè)備是否有缺陷、損傷或失效的隱患。這可是攸關(guān)安全與經(jīng)濟(jì)的大事兒，在60米高的鍋爐頂上工作，可沒(méi)想象中那么容易。

我第一次爬上鍋爐時(shí)，就被60米的高空嚇得膽戰(zhàn)心驚。我的腳下是網(wǎng)狀格柵板，透過(guò)網(wǎng)格看向地面，視線(xiàn)所及的房子和人，鐵路和汽車(chē)，都變成了樂(lè)高模型般的迷你小塊。風(fēng)從四面八方吹來(lái)，我踏著晃晃悠悠的網(wǎng)狀格柵板，整個(gè)人仿佛走在摩天輪上。我只想用手捂住眼睛，哪還有心思去檢查鍋爐設(shè)備的問(wèn)題。

當(dāng)時(shí)，前輩見(jiàn)我臉色發(fā)白，便在我耳邊不停地叮囑：“不要往下看，往上看！”我控制住兩腿的顫抖，放下捂眼睛的雙手，不去想腳底下凌空的畫(huà)面，游離的魂魄這才勉強(qiáng)回到體內(nèi)。不過(guò)，時(shí)間是最好的陪練員，沒(méi)個(gè)把月，我就從“步步驚心”變成了“閑庭信步”。爬上鍋爐勘查作業(yè)，比走在自家樓道里還自然愜意。

“恐高”的障礙克服了，下一步就要檢查機(jī)組的每一處細(xì)節(jié)。孫悟空在煉丹爐里練出了一雙“火眼金睛”，我們也在鍋爐里苦練神功，成了發(fā)電機(jī)組的活體“照妖鏡”。記得我第一次進(jìn)鍋爐內(nèi)部檢查，十幾米高的鋼管矗立在眼前，就像一片茂密的黑色竹林。我和同事在這片鋼鐵叢林中攀著臨時(shí)搭好的架子穿行，一處一處地檢查鋼管有沒(méi)有腐蝕痕跡、煙氣磨損或裂紋，每一處缺陷都要記錄在案，并提出處理意見(jiàn)。萬(wàn)一有缺陷未被查出，造成管道泄漏，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組停止運(yùn)作，會(huì)損失上千萬(wàn)元。

光靠一雙肉眼還不夠，有些細(xì)微的問(wèn)題并非目力所能及，給鍋爐做“體檢”還需要啟用專(zhuān)業(yè)超聲波、射線(xiàn)設(shè)備。很多時(shí)候，我們都戲稱(chēng)自己是金屬材料的“醫(yī)生”：醫(yī)院里的醫(yī)生用B超，我們用A超;醫(yī)院用CT，我們用RT——都是使用超聲波或者射線(xiàn)去尋找“病人”身體里的病灶。當(dāng)然，我們的“病人”是個(gè)龐然大物，有60米高呢！

發(fā)電廠還建有一個(gè)暗室，專(zhuān)門(mén)拿來(lái)洗用射線(xiàn)拍出的照片。我的前輩說(shuō)，這么多年歷練下來(lái)，他洗照片的手藝可不比專(zhuān)業(yè)照相師差。沒(méi)想到吧，成為一名金屬材料工程師，還得十八般武藝樣樣精通。

在顯微鏡下看清金屬“細(xì)胞”

離開(kāi)60米高空時(shí)，工程師還會(huì)從鍋爐上提取樣品，把樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更細(xì)致的檢查。為了排查材料的老化失效隱患，我和同事們會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地泡在實(shí)驗(yàn)室里，利用光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡、掃描電鏡、光譜儀、力學(xué)試驗(yàn)機(jī)、高溫爐等更先進(jìn)的設(shè)備，檢測(cè)樣品的宏觀形貌、金相組織和力學(xué)性能。

如果說(shuō)射線(xiàn)照相是為了發(fā)現(xiàn)病灶，那么把金屬拿到顯微鏡下觀察，則是為了看清金屬的“細(xì)胞”和“血管”。我們都知道，動(dòng)物和植物是由細(xì)胞組成的，在顯微鏡下，人們可以看到細(xì)胞緊密排列成組織。同樣地，金屬在顯微鏡下也呈現(xiàn)出“細(xì)胞”結(jié)構(gòu)，它們緊密排列，形成金屬的“組織”。工程師用不同級(jí)別的砂紙均勻打磨，然后用金剛石研磨液拋光，最后用硝酸酒精或者氯化鐵溶液腐蝕，得到的就是金相樣品了。

用顯微鏡觀察樣品，就能進(jìn)入一個(gè)奇妙的微觀金屬世界。不同金屬有不同組織，有的是白色等軸多邊形，一個(gè)連著一個(gè)，像是不規(guī)則的棋盤(pán);有的黑白相間，如同圍棋的棋子;有的像連綿不斷的柱子;有的像起舞的羽毛。不同組織也有自己的名字，比如45鋼的金相組織是鐵素體，T91鋼的金相組織是馬氏體，316L不銹鋼的組織是奧氏體。通過(guò)顯微鏡觀察不同的金相組織，就可以判斷這個(gè)材料的性能，是否發(fā)生了老化，是否還能在鍋爐等設(shè)備中正常使用。

除此之外，掃描電鏡能帶你進(jìn)入十萬(wàn)倍放大的世界，我們用它對(duì)金屬進(jìn)行成分掃描。通過(guò)發(fā)射電子擊打金屬表面，可以測(cè)得每一片區(qū)域的元素分布;通過(guò)掃描電鏡下的景深觀察，可以判斷斷裂面的形貌，酒杯狀花樣代表材料韌性好，而人字紋、河流狀花樣則代表材料發(fā)生解離脆性斷裂。通過(guò)人字紋的形態(tài)走向，我們可以尋找到裂紋的初始點(diǎn)，從而更好地診斷金屬的老廢問(wèn)題。

學(xué)習(xí)金屬材料專(zhuān)業(yè)，你將會(huì)同時(shí)感受到大和小的魅力：既要在60米的高空為巨型鍋爐做體檢，也要在10萬(wàn)倍的顯微鏡下仔細(xì)觀察。一名金屬材料工程師有時(shí)候也像一位“偵探”，對(duì)樣品做實(shí)驗(yàn)就像“破案”——我們通過(guò)各種儀器檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)種種線(xiàn)索，最終找到導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生的“真兇”。

材料工程師的“職業(yè)病”

每個(gè)男孩在童年時(shí)，都愛(ài)盯著路邊的漂亮汽車(chē)看個(gè)不停。鋼水是如何凝固成鋼錠、軋制成鋼板，再被沖壓成流線(xiàn)型光亮車(chē)身的……千變?nèi)f化的材料工藝，是我對(duì)金屬材料專(zhuān)業(yè)的興趣由來(lái)，報(bào)考大學(xué)時(shí)，我也毫不猶豫地選擇了材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)，為的就是了解材料背后的神奇奧秘。

衣食住行、信息溝通、能源供應(yīng)，人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展借助于形形色色的材料載體來(lái)實(shí)現(xiàn)。人們從早期利用天然材料如泥土燒陶，伐木采石建屋，到后來(lái)創(chuàng)造金屬、水泥與混凝土等人工材料，材料的創(chuàng)新更迭也造就了更美好的現(xiàn)代生活。7B1B4D2F-4742-44A3-867B-49E49332911A

就我個(gè)人的生活經(jīng)歷來(lái)看，在材料領(lǐng)域工作時(shí)間長(zhǎng)了，會(huì)患上有趣的“職業(yè)病”。買(mǎi)個(gè)鍋，買(mǎi)個(gè)保溫杯，都要先看看牌號(hào)是304還是316L，這些數(shù)字代表了不銹鋼的精煉度。一般來(lái)說(shuō)，日常使用的不銹鋼產(chǎn)品里，數(shù)字越大，精煉度也就越好，對(duì)于我們金屬專(zhuān)業(yè)人士來(lái)說(shuō)，“顏值”抵不上“材料”重要。

我的一位同事在閑聊時(shí)說(shuō)起她新買(mǎi)了一根玫瑰金項(xiàng)鏈，但仔細(xì)查看后發(fā)覺(jué)手感和光澤都不太對(duì)勁。我們拿來(lái)觀察一番，有人說(shuō)是鍍金的，有人說(shuō)根本不是貴金屬，最后我拿來(lái)手持式光譜儀檢測(cè)——90%的銅和10%的鋅。大家紛紛支持她把檢測(cè)結(jié)果拍下來(lái)去找賣(mài)家維權(quán)，這件事至今仍是我們實(shí)驗(yàn)室的趣聞。

正是我們這樣一批年輕盡職的金屬材料工程師，在笑談間為城市電力保駕護(hù)航。璀璨的城市天際線(xiàn)、溫暖的萬(wàn)家燈火，我知道，那里有一束光芒來(lái)自60米高空之上的我們。

（采寫(xiě)：金 竹 朱詩(shī)琪 整理：張智威）

對(duì)話(huà)專(zhuān)業(yè)

材料成型及控制工程

本科專(zhuān)業(yè)代碼：080203

老師說(shuō)

Q1：材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)要學(xué)習(xí)哪些課程？

肖文凱：本專(zhuān)業(yè)學(xué)生需學(xué)習(xí)理論力學(xué)、材料力學(xué)、電工電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、微機(jī)原理與接口、軟件語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，而后學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)、材料成型原理、機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)、測(cè)試技術(shù)、結(jié)構(gòu)有限元分析、機(jī)器人傳感視覺(jué)與控制等專(zhuān)業(yè)課程，以掌握各種材料性能，以及對(duì)加工設(shè)備的自動(dòng)控制編程以及對(duì)成型模具的設(shè)計(jì)與改進(jìn)的綜合能力。

學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐說(shuō)

Q2：材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)有哪些就業(yè)方向？

肖文凱：本專(zhuān)業(yè)就業(yè)領(lǐng)域非常寬廣，有材料研發(fā)與制造的科研單位，有芯片制造、檢測(cè)與電子封裝行業(yè)，有汽車(chē)、飛機(jī)與船舶制造業(yè)，還有能源電力行業(yè)、機(jī)械加工制造與銷(xiāo)售業(yè)，學(xué)生亦可從事工業(yè)管理和公共管理工作。

Q1：本專(zhuān)業(yè)的上課形式是怎樣的？

翟顯：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)或核心課程（如理論力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)等）為 “不走班”模式，專(zhuān)業(yè)選修課程（如納米技術(shù)、復(fù)合材料等）為“走班制”模式。材料專(zhuān)業(yè)所涉知識(shí)面廣，方向眾多，一般由多名教授在線(xiàn)上和線(xiàn)下講解相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、理論及近期學(xué)術(shù)前沿進(jìn)展概況。同時(shí)，該專(zhuān)業(yè)對(duì)實(shí)踐能力要求較高，需要學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室實(shí)操演練。如果選擇到老師的課題組學(xué)習(xí)，還能享有導(dǎo)師一對(duì)一輔導(dǎo)的福利。

對(duì)話(huà)嘉賓

肖文凱：現(xiàn)為武漢大學(xué)材料系書(shū)記、系副主任、副教授

翟 顯：碩士畢業(yè)于武漢大學(xué)材料系，現(xiàn)為武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院教師7B1B4D2F-4742-44A3-867B-49E49332911A