肖紀(jì)美
 

　　肖紀(jì)美：材料科學(xué)家。1920年12月7日生于湖南鳳凰。1943年畢業(yè)于交通大學(xué)唐山工學(xué)院，獲學(xué)士學(xué)位。1950年獲美國(guó)密蘇里大學(xué)博士學(xué)位。北京科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、材料失效研究所所長(zhǎng)。1980年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士（學(xué)部委員）。

    先后開設(shè)了金屬材料學(xué)、合金相理論、金屬物理、腐蝕金屬學(xué)、金屬的韌性與韌化、斷裂力學(xué)、合金能量學(xué)和材料學(xué)的方法論等課程，出版了10本專著。主要在合金鋼、晶界吸附、脫溶沉淀、晶間腐蝕、斷裂學(xué)科和氫損傷等領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究。強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用金屬物理、斷裂力學(xué)和腐蝕科學(xué)分析和解決了國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)中的若干重要斷裂問題和材料質(zhì)量問題，結(jié)合解決實(shí)際問題的需要，開展材料的應(yīng)力腐蝕及氫開裂機(jī)理方面理論研究。

人物簡(jiǎn)介

　　肖紀(jì)美又名肖繼美。

　　1920年12月出生于湖南省鳳凰縣一個(gè)書香門第，家教很嚴(yán)。1933年他考入湖南省長(zhǎng)沙市私立明德中學(xué)，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，于1938年2月回鄉(xiāng)參加抗日宣傳活動(dòng)，與高小同學(xué)唐智白（共產(chǎn)黨員）合辦《大眾呼聲》刊物，宣傳抗日。肖紀(jì)美自幼喜歡自然科學(xué)，想走科學(xué)救國(guó)之路。1939年考入交通大學(xué)唐山工學(xué)院（即唐山交通大學(xué)），在礦冶系學(xué)習(xí)。1943年畢業(yè)于交通大學(xué)貴州分校（由遷入平越的國(guó)立交通大學(xué)唐山工學(xué)院和國(guó)立交通大學(xué)北平鐵道管理學(xué)院合并組成，即今西南交通大學(xué)和北京交通大學(xué)）。

　　1943年7月畢業(yè)，獲礦冶工程學(xué)士學(xué)位。1945年3月經(jīng)人介紹，任重慶國(guó)民政府兵工署二十八廠技術(shù)員，從事硅鐵的生產(chǎn)和鎢鐵的研制。1947年在南京國(guó)民政府經(jīng)濟(jì)部中央標(biāo)準(zhǔn)局任技士，從事外文翻譯及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)工作。

　　當(dāng)時(shí)，他深感中國(guó)冶金技術(shù)落后，決心出國(guó)學(xué)習(xí)西方先進(jìn)技術(shù)，參加留學(xué)考試合格，于1948年2月赴美國(guó)留學(xué)，1949年1月，獲美國(guó)密蘇里大學(xué)礦冶學(xué)院冶金學(xué)碩士學(xué)位，1950年8月獲冶金學(xué)博士學(xué)位。此后，在美國(guó)林登堡鋼鐵熱處理公司、愛柯產(chǎn)品公司和美國(guó)坩堝鋼公司從事研究工作，在金屬學(xué)和冶金學(xué)方面積累了工業(yè)應(yīng)用研究的經(jīng)驗(yàn)。在此期間，對(duì)鉻錳氮系不銹鋼進(jìn)行了相圖、相變和力學(xué)性能方面的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律，獲得了一項(xiàng)專利。

　　1957年7月沖破美國(guó)政府的重重阻撓，回中國(guó)參加社會(huì)主義建設(shè)。1957年10月到北京鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)北京科技大學(xué)）任教至今。先后任金屬物理教研室主任，材料失效研究所所長(zhǎng)、環(huán)境斷裂開放實(shí)驗(yàn)室主任。1978年被聘為國(guó)家科委冶金新材料組和腐蝕科學(xué)學(xué)科組成員；1980年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員（1993年改稱院士）。1991年，任中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第四屆全國(guó)委員會(huì)委員；歷任中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)第一、二屆副理事長(zhǎng)，第三、四屆理事長(zhǎng)；中國(guó)金屬學(xué)會(huì)理事、材料科學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、榮譽(yù)會(huì)員；中國(guó)稀土學(xué)會(huì)常務(wù)理事；中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)顧問；并在中國(guó)兵工學(xué)會(huì)、中國(guó)航空學(xué)會(huì)，中國(guó)宇航學(xué)會(huì)，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)所屬的材料專業(yè)委員會(huì)任職。1999年至2000年任中國(guó)博士后科學(xué)基金會(huì)副理事長(zhǎng)，為中國(guó)博士后制度的建立做出了貢獻(xiàn)。1977年至1986年先后獲得北京科技大學(xué)優(yōu)秀教師，北京市教育系統(tǒng)先進(jìn)工作者，全國(guó)冶金教育勞動(dòng)模范稱號(hào)。1989年國(guó)務(wù)院僑辦授予全國(guó)優(yōu)秀歸僑稱號(hào)，中國(guó)科學(xué)院授予他對(duì)中國(guó)科學(xué)事業(yè)做出貢獻(xiàn)的榮譽(yù)章；1984和1991年，兩次當(dāng)選為北京市海淀區(qū)人民代表，1980年至1995年擔(dān)任國(guó)際性學(xué)術(shù)刊物“冶金學(xué)報(bào)”（AdtaMetallurgica）及“冶金快報(bào)”（ScriptaMetallurgica）的中國(guó)編輯；1999年美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)（NACE）授予“資深會(huì)員”稱號(hào)。1996年國(guó)家科委和教委授予全國(guó)高校先進(jìn)科技工作者稱號(hào)，1977年至1999年，共獲得部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)27項(xiàng)，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。

簡(jiǎn)歷年表

　　1920年12月 出生于湖南省鳳凰縣。
　　1939～1943年 交通大學(xué)唐山工學(xué)院礦冶工程系學(xué)習(xí)，獲礦冶工程學(xué)士學(xué)位。
　　1943～1945年 任湖南省乾城縣國(guó)立八中，省立十三中數(shù)理教員。
　　1945～1946年 任重慶國(guó)民政府兵工署二十八廠技術(shù)員。
　　1946～1947年 任南京國(guó)民政府經(jīng)濟(jì)部中央標(biāo)準(zhǔn)局技士。
　　1948～1949年 美國(guó)密蘇里大學(xué)礦冶學(xué)院學(xué)習(xí)，獲冶金工程碩士學(xué)位。
　　1949～1950年 美國(guó)密蘇里大學(xué)礦冶學(xué)院學(xué)習(xí)，獲冶金學(xué)博士學(xué)位。
　　1951～1955年 任美國(guó)愛柯產(chǎn)品公司研究冶金師。
　　1955～1957年 任美國(guó)匹茲堡坩堝鋼公司研究冶金師。
　　1957年～ 任北京鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)北京科技大學(xué)）教授、金屬物理教研室主任、材料失效研究所所長(zhǎng)、副校長(zhǎng)。

個(gè)人成就

提出合金設(shè)計(jì)新方法 開創(chuàng)節(jié)鎳不銹鋼的研究

    第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，隨著各國(guó)化工、石油、動(dòng)力及軍事等工業(yè)的迅速發(fā)展，需要大量含鉻鎳的不銹鋼。由于世界上鎳資源缺乏，價(jià)格昂貴，限制了不銹鋼的生產(chǎn)和發(fā)展。50 年代中期，肖紀(jì)美在美國(guó)坩堝鋼公司工作期間，首先接受美國(guó)軍方提出的研制能在650℃以上溫度工作的節(jié)鎳不銹耐熱鋼的任務(wù)，歷時(shí)3年，先后冶煉了200多爐試驗(yàn)用鋼，通過系統(tǒng)研究相圖與相變，尋求代鎳的合金元素——錳、碳、氮，找出能形成穩(wěn)定奧氏體相組織的區(qū)域，確定成分的濃度范圍。進(jìn)一步研究了加入不同強(qiáng)化合金元素：釩、鎢、鉬、鈮、硅、硼對(duì)相界和相變的影響。他通過一系列的研究發(fā)現(xiàn)，可以用錳、氮部分或全部代替奧氏體不銹鋼中的鎳，肖紀(jì)美首次提出節(jié)鎳奧氏體不銹鋼基本成分設(shè)計(jì)和力學(xué)性能計(jì)算的方法和計(jì)算圖。該鋼種要形成完全奧氏體組織所需的最低碳、氮含量可通過下列公式計(jì)算：C+N=0.078（Cr-12.5）。根據(jù)計(jì)算圖還可以從設(shè)計(jì)的成分計(jì)算出合金的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、650℃下1000小時(shí)的斷裂強(qiáng)度及洛氏硬度。這種合金設(shè)計(jì)方法，改變了過去傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，為科學(xué)地設(shè)計(jì)合金開創(chuàng)了新路，獲得了美國(guó)的專利。肖紀(jì)美研制成功的Cr-Mn-C-N節(jié)鎳奧氏體不銹鋼，通過加入強(qiáng)化的合金元素得到的W90和W92鋼，其高溫蠕變斷裂強(qiáng)度優(yōu)于當(dāng)時(shí)美國(guó)航空工業(yè)上常用的高溫合金A286。先后發(fā)表學(xué)術(shù)論文5篇。此后不久，美國(guó)不含鎳的奧氏體不銹耐熱鋼正式投產(chǎn)，迅速發(fā)展，并在高溫合金、不銹耐酸鋼、高強(qiáng)無鐵磁性材料、高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域正式擴(kuò)大使用，并形成標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)。1957年肖紀(jì)美回國(guó)后，結(jié)合中國(guó)實(shí)際繼續(xù)研究節(jié)鎳不銹鋼和耐熱鋼的新鋼種，對(duì)中國(guó)鉻鎳氮不銹鋼的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
 

開展斷裂分析 發(fā)展斷裂學(xué)科　

     對(duì)于廣泛使用的金屬結(jié)構(gòu)材料，腐蝕磨損及斷裂是3種主要的失效形式。斷裂往往是突發(fā)性的，不易預(yù)見，危害很大。長(zhǎng)期以來，肖紀(jì)美在金屬力學(xué)性能的教學(xué)和科研過程中，十分重視對(duì)工程構(gòu)件的斷裂分析和研究，對(duì)斷裂學(xué)科的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

　　自1974年以來，肖紀(jì)美一面從事斷裂力學(xué)的教學(xué)和研究，一面應(yīng)用斷裂力學(xué)的知識(shí)和方法，開展對(duì)中國(guó)冶金、機(jī)械、石油、化工、電訊、電力、鐵道、建筑、航空航天、兵器、原子能等工業(yè)部門工程構(gòu)件的斷裂分析和安全性評(píng)價(jià)。1974年對(duì)航天部門生產(chǎn)的超高強(qiáng)度鋼的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)后，肖紀(jì)美就開始了對(duì)金屬“斷裂韌性”的研究，此后相繼對(duì)“油井套管的環(huán)狀斷裂”、“高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的脆斷”和“坦克鋼板高速低溫脆斷”進(jìn)行分析；1975年受航空和電力部門工廠的委托進(jìn)行“飛機(jī)起落架安全性評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)”以及“2.5萬千瓦燃汽輪機(jī)葉輪和5萬、10萬千瓦發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子”進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)；1977年開始進(jìn)行了“2.5海炮炮栓斷裂”、“14.5艦用機(jī)槍槍機(jī)開裂”和“轟六尾翼緊固螺栓斷裂”事故的分析。1980～1985年又相繼開展了“重水廠不銹鋼設(shè)備的開裂分析”，“電子設(shè)備中蒙乃爾合金及硅片的漏氣分析”，“生產(chǎn)氧化鋁容器的漏堿分析”，“x50、x60油氣管線用鋼的失效分析”和“炮用蝶形彈簧的開裂分析”。

　　50年代末期，對(duì)金屬構(gòu)件的斷裂分析和安全性評(píng)價(jià)，主要通過測(cè)定材料的斷裂韌性K1c（即材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力）來確定。以肖紀(jì)美為首的課題組，在開展工程構(gòu)件的斷裂分析中，從宏觀的斷裂和斷口形貌，深入到金屬的金相組織（如奧氏體晶粒度、魏氏體組織等）結(jié)構(gòu)，一直到原子、電子層次，并對(duì)影響因素進(jìn)行逐個(gè)研究，而后進(jìn)行計(jì)算，運(yùn)用斷裂力學(xué)、斷裂物理、斷裂化學(xué)理論進(jìn)行分析，再通過模擬試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，最后提出預(yù)防和改進(jìn)措施，形成了一套完整的工程構(gòu)件斷裂分析方法，并在國(guó)防工業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議上進(jìn)行了介紹，得到了同行專家和工業(yè)部門的好評(píng)。

　　對(duì)工程構(gòu)件的斷裂分析和斷裂力學(xué)研究，解決了一批工程中的斷裂問題和產(chǎn)品的質(zhì)量問題，獲得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。肖紀(jì)美先后發(fā)表了學(xué)術(shù)論文10余篇，出版了專著《金屬的韌性與韌化》（1980、1982年），對(duì)發(fā)展斷裂力學(xué)理論和斷裂學(xué)科做出了重要貢獻(xiàn)。1985年創(chuàng)建了北京科技大學(xué)材料失效研究所，1986年成立了“環(huán)境斷裂開放實(shí)驗(yàn)室”。

主要論著

　　1 Hsiao CM,Schlechten AW. Apparent Vapor Pressure of Several Metal Sulfides. J. of Metals, 1952,(4):65～69
　　2 Hsiao CM,Dulis EJ. Precipitation Reactions in Austenitic Cr-Mn-C-N Stainless Steels. Trans. ASM, 1957,49:655～685
　　3 Hsiao CM,Dulis EJ. Phase Relationship in Austenitic Cr-Mn-C-N Stainless Steel. Trans. ASM, 1958, 50:773～802
　　4 肖紀(jì)美.鉻錳碳?xì)鋳W氏體不銹耐熱鋼的研究.金屬學(xué)報(bào)，3.1958（2）：138～180
　　5 Hsiao CM, Dulis EJ. Effects of Interstitial Carbon plus Nitrogen and Precipitation Reactions on the Properties of Austenitic Cr-Mn-C-N Steels.Trans.ASM，1960，52：855～877
　　6 肖紀(jì)美.金屬材料的腐蝕問題——腐蝕金屬學(xué).北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1962
　　7 肖紀(jì)美，周政謙.鈰在工業(yè)純鎳中的凈化及合金化作用，稀士應(yīng)用論文集——基礎(chǔ)部分.1965：65～69
　　8 肖紀(jì)美.金屬及合金的晶間腐蝕問題.全國(guó)腐蝕和防護(hù)科學(xué)和技術(shù)會(huì)議報(bào)告集。1966：3～13
　　9 肖紀(jì)美.高速鋼金屬學(xué)問題.北京：冶金工業(yè)出版社，1976 （1978年第二次印刷）
　　10 褚武揚(yáng)，肖紀(jì)美，林實(shí).關(guān)于表面裂紋的研究，力學(xué)學(xué)報(bào).1979（3）：294～297
　　11 肖紀(jì)美.金屬的韌性與韌化.上海：上海科技出版社，1980 （1982年第二次印刷）

人物印象

　　凡是聽過肖先生講課的人都知道，他喜歡用示意圖來說明某一領(lǐng)域、某一范疇與相關(guān)領(lǐng)域、相關(guān)范疇的關(guān)系，注意從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來闡明所講述的內(nèi)容，力圖首先給聽者一個(gè)明晰的概念。肖先生不但講內(nèi)容，也注意講思路，生動(dòng)活潑，不乏幽默感。

　　北京科技大學(xué)教授余宗森自肖先生回國(guó)后，曾作為肖先生的學(xué)生和助手與他在同一個(gè)教研室里工作，他認(rèn)為自己從肖先生處受益匪淺，他說：“肖先生盡管知識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富，但對(duì)于每次講課仍是一絲不茍、認(rèn)真準(zhǔn)備，身教重于言教。他的敬業(yè)精神對(duì)學(xué)生是一個(gè)榜樣。”

　　余宗森回憶，那時(shí)他經(jīng)常不分晝夜地跑到肖先生家請(qǐng)示和商量工作，肖先生在當(dāng)時(shí)教授宿舍的狹長(zhǎng)斗室內(nèi)，面對(duì)滿墻的中外文書籍，埋頭備課、寫講稿，夜間煙灰缸里布滿了煙蒂，肖師母有時(shí)過來輕聲詢問，要不要再煮些咖啡，以備他“挑燈夜戰(zhàn)”。

　　喬利杰1981年報(bào)考肖先生研究生時(shí)，肖先生已是院士，卻“比較平易近人，沒有那種學(xué)術(shù)泰斗令人不敢接近的感覺。對(duì)一般辦事人員特別客氣，對(duì)領(lǐng)導(dǎo)反而常有批評(píng)之聲”。喬利杰介紹，“他經(jīng)常要求，寫文章要多用名詞和動(dòng)詞，少用副詞和形容詞。如果翻譯一下，我想就是踏踏實(shí)實(shí)，不浮夸”。如今想起來，喬利杰認(rèn)為從先生那里學(xué)到的最重要的，就是做科研要踏實(shí)、寬容。當(dāng)年，盡管喬利杰研究生論文的結(jié)論和肖先生最初的設(shè)想和傳統(tǒng)觀點(diǎn)不符，但是肖先生仍在保留意見的情況下同意其畢業(yè)，并基于后來更多的研究同意學(xué)生的成果。

　　而在肖先生的二兒子肖瑞琪的印象中，父親總是刻苦工作，“他早上總是四五點(diǎn)鐘起床，備課、寫教材。他醒了以后怕打擾我們休息就跑到廁所里去看書，上世紀(jì)六七十年代廁所很臟很破，味道不好，但他每天都要待幾個(gè)小時(shí)”。

　　在肖瑞琪看來，父親對(duì)學(xué)生很負(fù)責(zé)。他介紹說：“學(xué)生敲門說，‘肖先生，我來問你一個(gè)問題’，他從來沒有跟學(xué)生說過不行。每次學(xué)生來父親就把門打開讓大家進(jìn)來。晚上也敲門不斷，經(jīng)常這邊沒走那邊又來了。很多學(xué)生畢業(yè)后還回來找他討論問題，他總是很高興。”