[人物簡介]

李殿中，1966年5月出生，中共黨員，中國科學(xué)院院士，工學(xué)博士，現(xiàn)任中國科學(xué)院金屬研究所研究部主任、研究員，《金屬學(xué)報》主編，遼寧省科協(xié)副主席。長期致力于高端裝備金屬結(jié)構(gòu)材料及加工技術(shù)研究，取得了系統(tǒng)性創(chuàng)新成果。曾獲國家科技進步獎二等獎1項、中國專利金獎、遼寧省技術(shù)發(fā)明一等獎3項等。被授予“全國優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”“全國優(yōu)秀科技工作者”等稱號。

【編者按】為大力弘揚新時代科學(xué)家精神，本刊編輯部與省科學(xué)技術(shù)協(xié)會合作，共同宣傳在遼寧工作的兩院院士，展示他們的精彩人生軌跡和不懈奮斗歷程。在此，對省科學(xué)技術(shù)協(xié)會及相關(guān)高校、科研院所的支持表示誠摯的感謝。

在中國高端裝備制造的宏偉畫卷上，鐫刻著一顆顆閃耀的“匠星”，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院金屬研究所研究員李殿中便是其中之一。他帶領(lǐng)團隊攻克“雙低氧稀土鋼”技術(shù)，為國產(chǎn)盾構(gòu)機等“國之重器”鑄就“中國心”;他深耕遼寧本地科研成果轉(zhuǎn)化，研發(fā)的“可視化鑄鍛技術(shù)”使鋼水的“生命軌跡”可視可控。近日，記者走進中國科學(xué)院金屬研究所，對話李殿中院士，探尋這位科學(xué)家為“國之重器”貢獻“材料力量”的足跡。

烈火淬“心”鍛造中國好鋼

國家的需求就是我科研工作的方向。作為一名共產(chǎn)黨員、一名科技工作者，我要做國家最需要做的事。

——李殿中

踏入李殿中院士的辦公室，首先映入眼簾的就是整面墻的榮譽證書?！叭珖鴥?yōu)秀共產(chǎn)黨員”與“全國優(yōu)秀科技工作者”證書居中陳列、格外醒目，恰如這位科學(xué)家的人生坐標——以黨員初心踐行科技報國使命。

院士工作臺上精致的大型主軸承模型被擦得锃亮，“這是我們團隊精心研發(fā)的第一批國產(chǎn)盾構(gòu)機大型主軸承的模型?！崩畹钪性菏吭捳Z間充滿自豪。盾構(gòu)機堪稱挖掘隧道的神器，在地鐵、高鐵、水利等基建領(lǐng)域大展神威，而主軸承則是盾構(gòu)機刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，素有盾構(gòu)機“心臟”之稱。然而，我國盾構(gòu)機大型主軸承長期依賴進口，這顆“心臟”一直被扼在別人手心，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨的潛在風(fēng)險可想而知。

那么，軸承國產(chǎn)化被卡住“脖子”的根源在哪里？李殿中院士給出了答案：關(guān)鍵在于材料，最核心的材料就是鋼。

“材料是先進制造的基礎(chǔ)，決不能讓材料成為我國高端裝備的‘阿喀琉斯之踵’！”光陰回溯至2007年，為了制作出性能強大的好鋼，讓中國在高端裝備制造領(lǐng)域不再受制于人，李殿中毅然帶領(lǐng)團隊開啟了漫長而艱辛的科研征程。

功夫不負有心人，在技術(shù)攻關(guān)過程中，李殿中找到了理想的選擇——被譽為“工業(yè)維生素”的稀土。他發(fā)現(xiàn)，在鋼材中添加微量稀土，能夠顯著提高鋼的韌塑性、耐磨性、耐熱性、耐蝕性等核心性能。但是，添加的稀土質(zhì)和量的微小變化，都會引發(fā)很多不可預(yù)測的問題。

科研的道路并非一帆風(fēng)順，需要不斷與挫折作斗爭。據(jù)李殿中回憶，他們在鋼中加入稀土后，鋼的性能劇烈波動，實驗結(jié)果與預(yù)期相去甚遠。為了查找原因，他和團隊成員幾乎跑遍了我國的稀土產(chǎn)地，并到生產(chǎn)現(xiàn)場觀察稀土的冶煉過程。終于，在一次又一次的嘗試中，他們發(fā)現(xiàn)了其中的關(guān)鍵：稀土鋼性能波動問題的根源在于稀土元素自身的氧雜質(zhì)，而非傳統(tǒng)認為的鋼材內(nèi)部雜質(zhì)。由此，科研團隊經(jīng)過大量實驗，在控制鋼水中氧含量的同時，控制添加稀土中的氧含量，最終開發(fā)出“雙低氧稀土鋼”關(guān)鍵技術(shù)。使用該技術(shù)鍛造的稀土鋼，拉壓疲勞壽命可以延長40多倍。

“面壁十年圖破壁，難酬蹈海亦英雄。”在這場技術(shù)攻堅戰(zhàn)中，李殿中團隊用稀土這一“神奇元素”四兩撥千“金”，成功研制出性能穩(wěn)定的稀土鋼。之后，科研團隊又歷時多年研制出大型套圈、高精度大型輥子等零件，快速實現(xiàn)了稀土鋼的產(chǎn)品化。

2020年至2023年之間，在李依依院士指導(dǎo)下，李殿中團隊聯(lián)合國內(nèi)其他研究機構(gòu)和企業(yè)，在稀土鋼技術(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了大型主軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料制備、加工裝配、測試評價、應(yīng)用考核等全鏈條技術(shù)體系，實現(xiàn)了直徑3米至8米級盾構(gòu)機主軸承的國產(chǎn)化。

“硬核”破壁實現(xiàn)從“0”到“1”

2025年是遼寧全面振興新突破三年行動的決勝之年，要實現(xiàn)東北老工業(yè)基地的全面振興，必須以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，大力培育新質(zhì)生產(chǎn)力，助力科技成果迭代升級。

——李殿中

實驗室里的數(shù)據(jù)再完美，若不能跨越市場鴻溝，終究是空中樓閣。盾構(gòu)機在隧道挖掘作業(yè)時，只能“勇往直前”，無法倒退。一旦主軸承這顆“鋼鐵心臟”停跳，輕則需拆除地面建筑掘地取機，重則隧道報廢，損失數(shù)億元。關(guān)鍵時刻，沈陽市政府站了出來，在沈陽地鐵一號線東延線項目中實際應(yīng)用裝有國產(chǎn)直徑3米主軸承的盾構(gòu)機，成為第一個“吃螃蟹”者。此舉不是冒險，而是基于對遼寧本土科學(xué)家的充分信任。

在盾構(gòu)機掘進過程中，李殿中團隊全程跟蹤，實時監(jiān)測主軸承運行狀態(tài)。面對復(fù)雜的地質(zhì)條件，國產(chǎn)主軸承展現(xiàn)出優(yōu)異的性能，最終于2023年4月圓滿完成實驗標段的掘進任務(wù)，宣告國產(chǎn)盾構(gòu)機大型主軸承首次實際應(yīng)用成功。這一刻，不僅打通了地鐵隧道，更實現(xiàn)了國產(chǎn)大型主軸承應(yīng)用從“0”到“1”的突破。

“我是土生土長的遼寧人，非常感謝沈陽市政府，拍板在地鐵工程中用了我們研發(fā)的直徑3米的主軸承?？萍纪粐鷽]有捷徑，目標就是讓別人‘卡’不住我們?！崩畹钪猩钍芗詈凸奈琛?/p>

2023年6月9日，經(jīng)現(xiàn)場考察和技術(shù)評審，國產(chǎn)首套直徑8.01米、重達59.4噸的盾構(gòu)機主軸承產(chǎn)品通過專家組驗收，并正式命名為“破壁者”?！捌票谡摺陛S承是我國研制的首臺直徑最大、單體最重的盾構(gòu)機用主軸承，可應(yīng)用于直徑16米級超大型盾構(gòu)機，各項指標均達到同類進口產(chǎn)品先進水平，部分指標處于國際領(lǐng)先水平，在盾構(gòu)隧道和裝備制造領(lǐng)域具有里程碑意義。李殿中帶領(lǐng)團隊突破了盾構(gòu)機完全國產(chǎn)化道路上最關(guān)鍵、最重要，也是難度最大的一環(huán)，打通了盾構(gòu)機全國產(chǎn)化“最后一公里”，為盾構(gòu)機安上了“中國心”，徹底打破了國外壟斷。2023年，憑借一系列卓越的科研成果，李殿中當選為中國科學(xué)院院士。

多年來，李殿中團隊一直致力于將科研成果在遼寧落地轉(zhuǎn)化，積極與鞍鋼、大連重工等企業(yè)開展合作?！翱梢暬T鍛技術(shù)”讓鞍鋼工人實時掌握鋼水軌跡，提高了百噸以上不銹鋼鑄件制造產(chǎn)品的合格率;“金屬構(gòu)筑成形技術(shù)”采用高溫冶金連接工藝，實現(xiàn)了界面與基體完全一致的無痕連接……從鞍鋼的“智慧鋼水”到沈陽地鐵的“破壁首秀”，一項項技術(shù)成果在本地落地發(fā)芽、一件件先進鋼材在遼寧新鮮出爐，李殿中努力帶動遼寧形成特種金屬材料創(chuàng)新集群，不斷用“硬核”科技助力遼寧振興發(fā)展。

科技賦能惠澤千家萬戶

我們的團隊一方面致力于打造頂天立地的“國之重器”，另一方面也時刻關(guān)注著腳踏實地的民生需求，力求讓高端科研成果走進尋常百姓家。

——李殿中

采訪過程中，李殿中院士拿出一件“特殊展品”：一把閃爍著寒光的廚刀。“可別小瞧了這把刀，它能輕松斬切鋼管?！彼闷饛N刀輕輕劃過紙面，紙張瞬間一分為二。在研究軸承鋼的過程中，李殿中院士敏銳地發(fā)現(xiàn)稀土軸承鋼具備制作廚刀的優(yōu)良特性。使用稀土軸承鋼打造的廚刀不僅鋒利易用，同時還有抑菌的效果。采用中國科學(xué)院金屬研究所研發(fā)材料制造的生態(tài)廚刀，得到了極好的市場反響。后續(xù)，李殿中團隊還計劃深入冰刀、醫(yī)療器械刀具等領(lǐng)域，打造出更多遼寧名品，為人民的生活品質(zhì)提升和健康保障貢獻科技力量。

一枝獨秀不是春，百花齊放春滿園。為了讓優(yōu)勢研究力量惠及更多創(chuàng)新主體，將更多前沿科技轉(zhuǎn)化為實實在在的民生福祉，李殿中院士積極倡導(dǎo)高校院所與遼寧省內(nèi)的科技企業(yè)開展深入合作，通過企業(yè)出題、院所解題、高校答題的方式，高效解決企業(yè)生產(chǎn)過程中的創(chuàng)新“堵點”和技術(shù)“卡點”。

“近兩年，我們與遼寧工業(yè)大學(xué)李青春教授團隊合作，成功解決了大連明珠機械有限公司造紙壓光輥廢品率過高的問題。在深入現(xiàn)場調(diào)研后，我們提出了解題思路，高校團隊負責將其轉(zhuǎn)化為圖紙，取得了顯著成效。2024年，該企業(yè)的利潤實現(xiàn)了翻倍增長，預(yù)計2025年還將再翻一番。”談及為企業(yè)解決的實際問題，李殿中院士難掩喜悅之情。

科學(xué)探索的道路不是坦途，是篳路藍縷、以啟山林的艱難歷程。李殿中院士如此闡釋自己的堅守：“弘揚科學(xué)家精神，有深厚的家國情懷，這是攻堅克難的必備條件。在當下的創(chuàng)新時代，我們要聚焦國家最迫切的需求，將科研成果最大限度地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢貢獻力量?！?/p>