鐵如何”變成“鋼？

1. 悠久的歷史

1.1 隕石與鐵

從天空落下的隕石是人類發(fā)現(xiàn)鐵的最早來源，隕石一般含有鐵、鎳和鈷等，鐵的質(zhì)量分數(shù)可達90%以上。鐵制物件最早發(fā)現(xiàn)于公元前3500年的古埃及，它們含質(zhì)量分數(shù)7.5%的鎳，研究表明這些鐵制物件來自流星隕石。在古埃及的第五王朝至第六王朝金字塔所藏的宗教經(jīng)文中，記述了當(dāng)時太陽神等重要神像的寶座是用鐵制成的。由于鐵在當(dāng)時十分稀少，所以被認為是帶有神秘性的珍貴金屬。埃及人把鐵叫做“天石”。古埃及人和美索不達米亞人將發(fā)現(xiàn)的隕鐵視作“神的禮物”，用作裝飾。在古希臘文中，“鐵”與“星”是同一個詞，說明鐵與隕石有密切關(guān)系[1]。

北京平谷發(fā)掘的一座商代陵墓的出土文物中最引人注目的是一件古代鐵刃銅鉞，其鐵刃是由隕鐵鍛制的，這表明中國最早發(fā)現(xiàn)的鐵也來自隕石，同時表明我國3300多年前就認識了鐵，并熟悉了鐵的鍛造性能，而且還把鐵用于鍛接銅兵器，以加強其堅利性。

但由于隕石來源極其稀少，所以從隕石中得來的鐵對生產(chǎn)的作用十分有限，后來，隨著青銅技術(shù)的成熟，鐵的冶煉技術(shù)也逐步得到了發(fā)展。

1.2 古代冶煉工藝

公元前約1500年，古代小亞細亞半島（現(xiàn)今的土耳其）的赫梯人開始冶煉鐵，這種堅硬的金屬給了他們經(jīng)濟和政治上的力量。公元前約1200年，赫梯王國滅亡，各部落帶著他們的煉鐵知識分散到歐洲和亞洲（圖1）。從此“鐵器時代”開始了[2]。

圖1 中國古代煉鐵（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

當(dāng)時鐵的冶煉過程十分神秘，盡管工匠們可能并不知道鋼鐵冶煉的化學(xué)原理與過程，但還是有了比較高超的技術(shù)。早在公元前3世紀(jì)，南印度的鐵匠們就用木炭加熱坩堝熔煉熟鐵，冶煉出“烏茲鋼”，至今這種材料仍以其質(zhì)量而聞名。在印度首都新德里南郊聳立著一根約7 m高、直徑約0.5 m的鐵柱[3]（圖2）。

這根黑黝黝的鐵柱與身旁72 m高的庫都布高塔相比顯得很不起眼，但卻吸引著大批游客的興趣和科學(xué)家的注意。因為這鐵柱雖在露天經(jīng)歷了上千年的風(fēng)吹雨打，卻居然一點不生銹，堪稱世界奇跡。鐵是易生銹的金屬，一般的鑄鐵不用說千年，幾十年就銹跡斑斑了。但這根1500多年前的鐵柱通體仍找不到一塊銹跡，這令科學(xué)家疑惑不解。即使在科學(xué)發(fā)達的今天，人們?nèi)匀浑y以找到防止鐵器生銹的良方，而古代印度人居然可以做到這一點，真是不可思議。

圖2 德里鐵柱（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

我國最早人工冶煉的鐵是在春秋戰(zhàn)國之交的時期出現(xiàn)，距今大約2500年。我國煉鋼技術(shù)發(fā)展歷史很悠久，可以追溯到公元前2世紀(jì)，其煉鋼工藝接近于“貝塞麥酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法”，這是歐洲在公元19世紀(jì)發(fā)展起來的一種工藝。

我國從戰(zhàn)國時期到東漢初年，開始普遍使用鐵器（圖3），鐵成為了我國最主要的金屬。在公元600—900年，唐朝已經(jīng)廣泛應(yīng)用鋼制農(nóng)用工具。1978年，湖南省出土的春秋晚期的墓葬鋼劍，是含碳質(zhì)量分數(shù)0.5%左右的中碳鋼，金相組織比較均勻，應(yīng)該進行過有效的熱處理。

圖3 鐵制農(nóng)用工具（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

1.3 早期鋼鐵發(fā)展的推動力

早期鋼鐵發(fā)展的推動力是戰(zhàn)爭。中國、希臘、波斯和羅馬的軍隊，都需要耐用性強的兵器（圖4）和盔甲。很多工具，如斧頭、鋸子和鑿子，在使用鋼作為材料后更耐用和高效。劍的制作尤其凸顯了鋼的優(yōu)良特性，劍刃需要堅硬、鋒利且有韌性。盡管鋼的需求不斷增加，但煉鋼仍然是一個緩慢、耗時且昂貴的工藝過程。

圖4 古代兵器（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

1.4 高爐與坩堝

12世紀(jì)，高爐煉鐵工藝在亞洲開始出現(xiàn)。那個時代的煉鋼工人還學(xué)會用滲碳工藝生產(chǎn)鋼鐵，即通過長時間加熱在鍛鐵棒表層滲入碳以增加鐵合金的硬度，該工藝可能需要持續(xù)數(shù)天或者數(shù)周的時間。

1740年一位神秘并且極富創(chuàng)造力的英國青年——本杰明·亨斯曼（Benjamin Huntsman）開發(fā)并展示了新的坩堝制鐵工藝。用粘土堝（坩堝）使熔煉溫度足夠高到滲碳工藝的要求，同時能夠?qū)⑸a(chǎn)出的鋼水鑄造出均勻、高質(zhì)量的鑄錠，該工藝相對于以前的工藝提高了產(chǎn)量。盡管這一發(fā)明尚未達到低成本、高產(chǎn)量地生產(chǎn)高品質(zhì)鋼，但正是該技術(shù)推動了英國謝菲爾德成為19世紀(jì)到20世紀(jì)煉鋼中心之一。

1.5 工業(yè)革命促進了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展

工業(yè)革命起源于英國，層出不窮的技術(shù)革新和創(chuàng)造對世界范圍內(nèi)的制造、貿(mào)易和社會各領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。18世紀(jì)開始的工業(yè)革命，鐵在其中已經(jīng)獨領(lǐng)風(fēng)騷。焦炭和鐵礦石供應(yīng)充足，鋼鐵逐漸替代木材成為建筑材料的新秀。同時，鋼鐵為動力機械時代提供了許多堅固、鋒利的工具。鉆頭、鋸片、刃等工具都選擇用鋼鐵來制造，鋼鐵應(yīng)用范圍的擴大進一步促進了發(fā)明。發(fā)明家亨利·科特（Henry Cort）拉開了鋼鐵的一個重要生產(chǎn)工藝的序幕——軋制薄板。

隨著工業(yè)革命地繼續(xù)推進，鋼鐵的需求不斷增加，對于貿(mào)易和運輸業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。如果沒有鋼鐵就不會有鐵路，造船業(yè)同樣要求更高質(zhì)量的鋼鐵。造船業(yè)的供應(yīng)商開發(fā)了兩種具有里程碑意義的生產(chǎn)技術(shù)來滿足造船需求：一是通過攪拌爐內(nèi)的熔融生鐵以提高鐵的質(zhì)量，這種工藝通過減少鐵中的碳含量，提高韌性并減少脆性；二是通過軋制以獲得終產(chǎn)品，相對傳統(tǒng)的錘打工藝，軋制后的金屬更有韌性并且強度也得以提高。

18世紀(jì)，鋼鐵的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)在歐洲遍地開花。拓荒者跨洋過海，把先進的鋼鐵冶煉工藝和技術(shù)帶到了北美、日本和世界的其他地方。鋼鐵對美國中西部大開發(fā)起到了至關(guān)重要的作用，用鋼鐵制成的犁很容易地開發(fā)那片肥沃的土地。鋼制的犁車和蒸汽驅(qū)動的設(shè)備改變了農(nóng)業(yè)面貌，開始進入機械化時代。

1.6 邁向工業(yè)化生產(chǎn)

幾個世紀(jì)以來，鋼因其韌性高以及易于加工出鋒利面而備受“追捧”，但其生產(chǎn)過程緩慢并且昂貴。19世紀(jì)五六十年代，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)讓大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。

當(dāng)時，已經(jīng)能夠大量連續(xù)地生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良、外形尺寸穩(wěn)定的鋼材，廣泛應(yīng)用于鐵路和各種建筑結(jié)構(gòu)。鋼鐵杰作——埃菲爾鐵塔（圖5）矗立在法國巴黎市戰(zhàn)神廣場上，于1889?03?31竣工，成為當(dāng)時世界最高建筑。埃菲爾鐵塔塔身是鋼架鏤空結(jié)構(gòu)，包含了18038個鋼鐵鑄件和250萬個鉚釘。

圖5 法國埃菲爾鐵塔（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

1.7 鋼鐵時代的到來

19世紀(jì)末，煉鋼業(yè)成為重要產(chǎn)業(yè)?？茖W(xué)逐步揭開了鋼的神秘面紗，在鐵中滲入適量的碳，可以提高鋼的強度。隨著對鋼的性能更深入的了解，合金鋼被越來越廣泛地應(yīng)用，1912年，兩位德國工程師獲得了不銹鋼發(fā)明專利。

20世紀(jì)的兩次世界大戰(zhàn)對鋼鐵生產(chǎn)都產(chǎn)生了巨大影響。為了運送部隊和軍用物資，建造鐵路和輪船需要大量鋼材。軍用車輛，特別是坦克（圖6）也嚴重依賴于鋼材，由于軍事裝備的需要，很多國家的鋼鐵制造被收歸國有。

圖6 蘇式坦克（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

二戰(zhàn)后貿(mào)易和工業(yè)復(fù)蘇。越來越多的人口流向城市，建筑變得更加寬敞高大，而主梁和鋼筋混凝土都需要大量鋼材。到20世紀(jì)60年代，家庭中越來越多地使用家用電器，如冰箱、冷凍機、洗衣機、烘干機等，都離不開鋼鐵。

此外，起源于1955年的鋼制集裝箱，為船舶、公路、鐵路運輸提供了強大、安全的方式。汽車迅速成為受歡迎的大眾消費品，并因此促進了石油天然氣工業(yè)的發(fā)展。這一發(fā)展過程又帶動了所有鋼材品種的發(fā)展。

1.8 鋼鐵行業(yè)的新發(fā)展

新技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展對材料的力學(xué)性能提出新的需求。全球鋼鐵企業(yè)都開始應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。推動創(chuàng)新研發(fā)，新鋼種（如高強度低合金鋼HSLA）層出不窮，極大地拓展了鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。

油氣工業(yè)有更為特殊的需求。巨大的油氣管線橫穿灼熱的沙漠、冰封的荒野或是浩瀚的海洋，這都需要鋼管具備高強度和高韌性，還需要有良好的焊接性能，以避免管線連接處出現(xiàn)薄弱點。這種情況下，添加了錳等元素的HSLA鋼保證了所需性能。

自20世紀(jì)60年代初起，HSLA鋼得到了迅速發(fā)展，被用在從橋梁到機械等多個領(lǐng)域。HSLA鋼比傳統(tǒng)碳鋼擁有更高的強度質(zhì)量比。一般說來，同等強度條件下，HSLA鋼質(zhì)量大約比普通碳鋼少20%~30%。這使得HSLA鋼尤其適用于汽車制造，在確保汽車強度和安全性的同時促進汽車輕量化和節(jié)約燃料。

20世紀(jì)中葉，煉鋼技術(shù)獲得很大提升。堿性氧氣煉鋼法和電爐煉鋼法成為主要的生產(chǎn)工藝，使得生產(chǎn)過程更高效、更節(jié)能。電爐最早出現(xiàn)在19世紀(jì)末，到20世紀(jì)60年代，被用于生產(chǎn)特殊鋼?，F(xiàn)在，工業(yè)廢鋼以及汽車、家電等報廢所產(chǎn)生的廢鋼成為容易獲取且價格低廉的煉鋼原料，使得電爐適合于大規(guī)模生產(chǎn)。與氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐相比，電爐生產(chǎn)速度更快，同時，電爐鋼廠建設(shè)成本也較低。

2. 精湛的工藝

2.1 煉鐵

煉鐵是指在高溫下用還原劑將鐵礦石還原得到生鐵的生產(chǎn)過程。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。鐵礦石是鐵的來源，有赤鐵礦（Fe2O3）和磁鐵礦（Fe3O4）等。焦炭的作用是提供熱量并產(chǎn)生還原劑一氧化碳（CO）。石灰石是用于造渣，使冶煉生成的鐵與雜質(zhì)分開[4]。

煉鐵工藝一般分為高爐煉鐵和非高爐煉鐵兩大類，高爐煉鐵仍然是目前最佳的煉鐵方法，是其它煉鐵方法不可比擬的，現(xiàn)代鋼鐵流程大部分采用高爐煉鐵（圖7）。

圖7 高爐示意圖（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

煉鐵的主要設(shè)備是高爐。冶煉時，鐵礦石、焦炭、和石灰石從爐頂進料口由上而下加入，同時將熱空氣從進風(fēng)口由下而上鼓入爐內(nèi)，在高溫下，反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)得到鐵。其反應(yīng)式為：

2.2 煉鋼

煉鋼先煉鐵，鋼從生鐵而來。生鐵含碳量較高，而且含有許多雜質(zhì)（如Si、P、S等），缺乏塑性和韌性，力學(xué)性能差，限制了它的用途。為了克服生鐵的缺點，使它發(fā)揮更大的作用，就需要在高溫下利用各種來源的氧，把生鐵里面的雜質(zhì)氧化清除到一定的程度，以得到理想成分與性能的鋼。這種在高溫下氧化清除生鐵中雜質(zhì)的方法叫煉鋼[5]。

因此，煉鋼是指把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉、調(diào)整成分、煉出鋼材。一般需要將碳質(zhì)量分數(shù)控制在2%以內(nèi)，消除或減少有害元素P、S、O、N等，保留或增加有益元素Si、Mn、Ni、Cr等，并調(diào)整元素之間的比例，獲得最佳性能。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。煉鋼的基本方法有以下幾種。

2.2.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼

轉(zhuǎn)爐煉鋼（圖8）法就是利用空氣或氧氣，采取底吹、側(cè)吹和頂吹方式的一種煉鋼方法，能夠使鐵水中的元素氧化到規(guī)定限度，從而得到成分合格的鋼。

圖8 轉(zhuǎn)爐煉鋼（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

轉(zhuǎn)爐煉鋼以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過程。轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性；按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹；按氣體種類為分空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)速度快、單爐產(chǎn)量高、成本低、投資少，成為使用最普遍的煉鋼設(shè)備。轉(zhuǎn)爐主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼。

2.2.2 電爐煉鋼

電爐煉鋼（圖9）是以電為能源的煉鋼過程。利用電能轉(zhuǎn)變成熱能來煉鋼，電爐種類有電弧爐、感應(yīng)電爐、電渣爐、電子束爐、自耗電弧爐等。常用的是電弧爐和感應(yīng)電爐。

圖9 電爐煉鋼

電爐鋼多用來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和合金鋼。這類鋼質(zhì)量優(yōu)良、性能均勻。電弧爐用得最廣，宜于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼；感應(yīng)電爐用于冶煉高級合金鋼和有色合金。

2.2.3 平爐煉鋼

隨著工業(yè)的發(fā)展積累了大量廢鋼，而當(dāng)時難以用轉(zhuǎn)爐將這些廢鋼重新煉成鋼。1864年法國人馬丁發(fā)明了平爐煉鋼法，用平爐以煤氣或重油為燃料，在燃燒火焰直接加熱的狀態(tài)下，將生鐵和廢鋼等原料熔化并精煉成鋼液，是一種能夠利用廢鋼作原料的煉鋼方法。

平爐煉鋼曾經(jīng)是世界上主要的煉鋼方法。在1930~1960年的30年間，世界每年鋼的總產(chǎn)量近80%是平爐鋼。50年代初期氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐投入生產(chǎn)，平爐煉鋼法的最大缺點是冶煉時間長（一般需要6~8 h），燃料耗損大（熱能的利用只有20%~25%），基建投資和生產(chǎn)費用高。從60年代起平爐逐漸失去其主力地位，已經(jīng)或正在陸續(xù)被轉(zhuǎn)爐和電爐所代替。目前，全世界范圍內(nèi)的主要煉鋼方法是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法（約占85%）和電爐煉鋼法（約占15%）。平爐煉鋼已經(jīng)基本被淘汰。

2.3 鋼中的合金元素

為了改善鋼的性能或獲得某些特殊性能，有目的地添加一些元素，這些元素稱為合金元素。常用的合金元素有：碳（C）、錳（Mn）、鉻（Cr）、鎳（Ni）、硅（Si）、鉬（Mo）、鎢（W）、鈦（Ti）、鈷（Co）、鋁（Al）、硼（B）、稀土（RE）等。磷（P）、硫（S）、氮（N）等在某些情況下也起合金元素的作用。鋼中合金元素質(zhì)量分數(shù)高者達百分之幾十，如鉻、鎳、錳等，有的則低至萬分之幾，如硼（B）（0.005%~0.0035%）。表1~5給出了鋼鐵材料中主要的合金元素及其作用[6]（Ms為奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度，A3為加熱時鐵素體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體中的平衡溫度）。

表1 鋼中的合金元素及其作用（第一、二周期非金屬元素）

表2 鋼中的合金元素及其作用（第三周期元素）

表3 鋼中的合金元素及其作用（近鐵元素）

表4 鋼中的合金元素及其作用（中強碳化物形成元素）

表5 鋼中的合金元素及其作用（強碳化物形成元素及稀土元素）

2.4 鋼鐵材料的四把火（熱處理）

金屬熱處理是機械制造中的重要工序之一[7]，其神奇之處在于熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過控制加熱溫度、保溫時間和冷卻速度等工藝參數(shù)來改變工件內(nèi)部的顯微組織（有時候也涉及到表面的化學(xué)成分），而賦予或改善工件的性能。熱處理的特點是控制工件的內(nèi)在微觀組織與質(zhì)量，而這些一般是肉眼所不能看到的，鋼鐵是工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，鋼鐵的顯微組織復(fù)雜且對性能影響很大，可以通過熱處理予以調(diào)整與控制，因此，熱處理是鋼鐵制造中的重要工藝過程，也是質(zhì)量管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

鋼的基本熱處理工藝包含：淬火、退火、回火、正火4種。表6給出了它們的基本工序與作用。

表6 鋼鐵材料的主要熱處理及其作用

此外，還有固溶處理、固溶熱處理、時效、時效處理、碳氮共滲、調(diào)質(zhì)處理、釬焊等熱處理方式。

固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。

固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。

時效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時，其性能隨時間而變化的現(xiàn)象。

時效處理：在強化相析出的溫度加熱并保溫，使強化相沉淀析出，得以硬化，提高強度。

碳氮共滲：向鋼的表層同時滲入碳和氮。主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。

調(diào)質(zhì)處理：一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。

釬焊：用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。

3. 結(jié)束語

人類最早發(fā)現(xiàn)的鐵來源于隕石，在公元前3500年的古埃及，足以證明鐵的悠久歷史。由鐵礦石煉得鐵是一個還原去氧的工藝過程，從鐵的氧化物來制備鐵；而由生鐵制備鋼卻是一個氧化過程，目的是為了控制鐵合金中的碳，從而得到具有優(yōu)異性能的鋼。鋼鐵中常用的合金元素有包含碳、錳、鎳、鉻等在內(nèi)的20余種；熱處理則是由淬火、退火、回火、正火、時效、固溶等組成的大家族。

參考文獻

[1]譚老師講地理. 古時候的人是怎么發(fā)現(xiàn)鐵的?. 知乎. （2018–06–20）[2023–09–06].

[2]冷知識: 鋼鐵的歷史. 百度文庫[2023–09–06].

[3]最長的歷史. 印度一鐵柱歷經(jīng)千年不銹, 印度人稱其為孫悟空的兵器!. 百度（2018–03–12）[2023–09–06].

[4]煉鐵. 360百科[2023–09–06].https: //baike.so.com/doc/5747949-5960705.html

[5]煉鋼的工藝與流程. 百度文庫 [2023–09–06].

[6]合金元素在合金鋼中的作用. 360文庫（2019–05–06）[2023–09–06].

[7]機械設(shè)計聯(lián)盟. 機械的靈魂: 熱處理知識, 燃燒吧!. 知乎（2021–01–10）[2023–09–06].

作者簡介：賈成廠，北京科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。1982年畢業(yè)于北京鋼鐵學(xué)院金屬材料系，獲學(xué)士學(xué)位。1987年獲日本東北（TOHOKU）大學(xué)碩士學(xué)位。1990年獲得日本東北（TOHOKU）大學(xué)博士學(xué)位。1990—1994年日本神奈川科學(xué)城博士后、總工程師。獲國家發(fā)明專利30余項。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文300余篇，其中SCI檢索100余篇，EI檢索近200篇。編著學(xué)術(shù)專著近20本：《復(fù)合材料教程》《陶瓷基復(fù)合材料導(dǎo)論》《燒結(jié)金屬含油軸承》《金屬基復(fù)合材料導(dǎo)論》《超硬材料與工具》《金屬粉末凝膠注模成形》《燒結(jié)實踐與科學(xué)基礎(chǔ)》《韓鳳麟教授論文集》等。獲教育部科技進步二等獎、中國冶金教育協(xié)會優(yōu)秀教材一等獎、高等教育國家級教學(xué)成果一等獎（參加）、北京市教育教學(xué)成果一等獎、中國有色金屬學(xué)會優(yōu)秀期刊二等獎、中國金屬學(xué)會優(yōu)秀工作者、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生科技競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師、復(fù)合材料學(xué)會《復(fù)合材料學(xué)報》杰出編委、北京科技大學(xué)“我愛我?guī)煛倚哪恐凶顑?yōu)秀的教師”、師德先進個人、優(yōu)秀黨員、先進工作者、教學(xué)成果一等獎、科技論文SCI收錄獎等榮譽。主要社會兼職：中國復(fù)合材料學(xué)會名譽理事、中國金屬學(xué)會粉末冶金分會名譽理事、中國機械工程學(xué)會粉末冶金分會常務(wù)理事、中國有色金屬學(xué)會粉末冶金與陶瓷分會理事、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會粉末冶金分會名譽理事、中國有色加工協(xié)會特聘專家、中國建材工業(yè)協(xié)會粉體分會理事、中國機協(xié)粉末冶金分會特聘專家，擔(dān)任《復(fù)合材料學(xué)報》編委、《粉末冶金技術(shù)》顧問、《粉末冶金工業(yè)》編委、《中國鉬業(yè)》編委、《粉末冶金材料科學(xué)與工程》編委、《中國材料科技與設(shè)備》編委、《金屬世界》編委、特邀撰稿人