鶴發銀絲映日月，丹心熱血沃新花。褚武揚教授一生長期從事材料科學方面的教學與科研工作，見證了斷裂力學、應力腐蝕與氫脆等領域的發展，為教育科研事業奉獻著自己的青春與熱血。他是國家級有突出貢獻的專家，在斷裂和環境斷裂（氫脆和應力腐蝕）等領域取得了一系列創造性的研究成果；作為一位大學教師，他在教育園地櫛風沐雨，辛勤耕耘，為國家培養了大批優秀人才。

潛心科研結碩果

走進歲月的長廊，翻閱生命的相冊，每個人的人生都是一個精彩的故事。有比較感慨的往事，有失落的遺憾，也有勞有所獲的快樂。從青絲到白發，不變的是一顆為國為民的初心，褚教授從求學的順遂，出國的波折與人生中多次申報中國科學院院士的意料之外，聊起自己，他微微一笑說：“我這個人比較淡定，人生中該是我的就會有，人生中該我沒有的，繼續努力。”這種性格讓褚教授對工作、對生活，踏實努力，求真務實。

1938 年 2 月，褚武揚出生在風景宜人、人杰地靈的江蘇宜興，這片土地給予了他淳樸善良、堅忍不拔的性格，也造就了他的聰明才智。為以后在教學科研道路上穩步前進打下了堅實的基礎。1956 年至 1961 年，褚武揚就讀于北京鋼鐵學院 （ 現北京科技大學 ） 金屬物理專業，畢業后留校任教。1986 年，他被評為教授，同年被評為博士生導師。1987 年至 1991 年，在美國 Carnegie-Melon大學任客座教授。1992 年，開始享受國務院政府津貼，1992 年，被人事部授予國家級有突出貢獻中青年專家稱號。曾任中國腐蝕與防護學會氫脆與應力腐蝕專業委員會主任委員，環境斷裂教育部重點實驗室主任等職。之后退而不休，專心撰寫科研專著，他著有七部書，有應出版社之邀約，也有學生之請求。褚教授表示，他希望將自己一生所學反哺給社會。

在幾十年兢兢業業的探索研究中，褚武揚教授發現了金屬材料任何脆性微裂紋（脆性材料，應力腐蝕，氫脆，液體金屬脆）的成核均是位錯發射和運動到達臨界狀態，從而局部應力集中等于原子鍵合力的結果。各種環境（腐蝕介質，氫、液體金屬）通過促進位錯的發射和運動，從而在低的外應力下微裂紋就成核。環境能阻礙微裂紋鈍化成空洞從而脆性擴展。環境也使塑性應變局部化，從而導致宏觀脆斷。發現在應力腐蝕體系中鈍化膜（或脫合金層）界面會產生附加拉應力，它協助外應力促進位錯發射和運動，導致應力腐蝕。不發生應力腐蝕的體系則測不出膜致拉應力。把氫促進局部塑性變形和氫降低鍵合力以及氫壓相結合，分別提出了氫致韌斷、脆斷和沿晶斷的新理論。發現了一系列新的實驗現象：如剪應力能產生氫致開裂；氫和應力促進腐蝕并存在協同作用；發現相間應力腐蝕及陰極腐蝕；發現氫存在兩類固溶度；氫能作為臨時金元素加以利用。

每一步的腳踏實地、潛心研究為以后進一步開展相關的研究進行了高屋建瓴的引領。在一生的科研生涯中，他出版專著 7 部，發表重要學術論文500 余篇，絕大部分被 SCI 或 EI 收錄。論文總被引用超過5000次，其中他引3000余次。獲獎共11項，包括1987年獲國家自然科學二等獎1項（第一完成人） , 之后，獲部委級科技進步一等獎 3 項 , 二等獎 7 項。為表彰者武揚教授在氫脆和應力腐蝕領域學術上所作出的突出貢獻，2019年中國腐蝕與防護學會特授予他“中國腐蝕與防護學會最高學術成就獎 2019”。

因勢利導解決工業生產氫脆問題

為師者，不問兩袖落清風，但求玉壺存冰心。教學科研工作是一份辛苦又幸福的事業，幸福的事業永遠在路上。在幸福追逐的路上，總有探路者帶領我們前行。

氫脆包括氫損傷（鋼中白點，焊接冷裂紋、酸洗裂紋、H2S 中開裂、高溫高壓氫蝕、氫化物脆）、氫致塑性損失、氫致滯后開裂等，它屬于腐蝕領域。高強度鋼在水介質中應力腐蝕的本質就是一種氫致滯后開裂。在工業生產和國防事業中，氫脆引起的事故時常發生，只有通過綜合分析、弄清事故的原因后，才能找到預防同類事故的對策。

過去的馬航 MH370 事件讓我們至今仍心有余悸，當時該事件引起了國內外網站、報紙、各類媒體的深度聚焦，對于美國波音七系飛機的各種消息與事件猜測，褚老師從技術的角度向我們澄清了，氫脆與應力腐蝕并不是足以構成馬航飛機失事的首要因素。

褚老師回憶，他長期從事材料科學方面的教學與研究，當時作為學?？蒲?，他們的主要精力是進行973項目、863項目、國家自然科學基金等國家項目的基礎研究工作，但和工廠合作的課題也一直沒有斷過，氫脆應力腐蝕常常發生于工業領域，產學研可以將產業、學術與自主研發很好地共同協作與推進。

在工業生產過程中，現在的企業如果有問題，第一時間找專家來解決。如何低成本，長效解決氫脆問題？

褚老師回憶說：“印象比較深的，是在國防方面解決了一次氫脆造成的腐蝕問題。七十年代 172 飛機制造廠的轟炸機在例行檢查時，發現連接起落架的螺樁出現批量開裂，導致該型號飛機全部停飛。通過大量實驗，確認這是高強度鋼水介質應力腐蝕，即氫致滯后開裂，并提出了解決方案，從而化解了危機。”

造成螺樁開裂的原因如下：螺樁沾膠（由含水酒精配制）緊固，有時膠沒有完全凝固，引起未出廠的飛機發生高強度鋼螺樁氫致滯后開裂；某些已凝固的螺樁由于螺紋根部太尖銳，強度又太高，服役時和雨水接觸引起水介質應力腐蝕（氫致滯后開裂）。

解決的辦法有三個：

1、由于螺紋部分埋入起落架接觸面積大，故螺紋部分的強度可小于螺桿部分，從而使螺紋部位的應力腐蝕抗力大幅度提高，工藝上可通過螺紋部分鉛浴回火來實現。

2、用滾壓代替車削，可使螺紋根部半徑大幅度提高，從而成倍提高螺紋的應力腐蝕抗力。

3、用國產的快速凝固的膠粘合從事件本身來說，并沒有使用太復雜的技術與工藝，順著事情發展的趨勢，摸清脈落，向有利于實現目的的方向加以引導，這是褚老師當時解決問題的思路。

某工廠生產的重軌軋后堆在一起緩冷，讓氫擴散跑出，在白點形成溫度（約 150℃）前氫濃度低于臨界值，從而不出現白點。冷至室溫后再熱處理。為了提高生產效率，工廠準備在線熱處理，即軋后不緩冷直接熱處理。由于氫不能擴散跑出，超過臨界值就有可能引起白點（氫致裂紋）。通過大量實驗和統計分析，發現該重軌出現白點的臨界氫濃度為C 固 =2.6ppm. 它對應鋼包中的氫濃度為 C 液 =4.7ppm. 鋼包中氫濃度可實時測量。因此我們建議，當鋼包中氫濃度小于 4.7ppm 時，軋成重軌后可直接熱處理；如鋼包中氫濃度大于 4.7ppm，則軋成重軌后要堆冷，緩冷至室溫讓氫大量跑出后再熱處理。

煤制天燃氣和普通天燃氣的不同在于前者含有氫，最高可達 6%。管輸壓力為 12MPa，則對應氫氣壓力為0.72MPa。煤制天燃氣必須通過現有管道進入用戶?，F有管道在 0.72MPa氫氣中長期服役是否會發生氫損傷和氫致滯后開裂呢？我們的實驗證明，管 線 鋼 外 加 屈 服 應 力 在 2MPaH2 或2MPaH2+10MPaN2 中 保 持 720h 不 發 生氫致開裂，對應氫濃度為 0.44ppm。通過電解充氫使氫濃度為 0.9ppm 時，外加屈服應力的管線鋼能發生氫致滯后開裂。煤氣、天燃氣在服役時（0.72MPaH2）進入管線的氫濃度為 0.2ppm。因此，現有管線在煤制天燃氣中長期服役不會發生氫致滯后開裂，而且安全系數k=0.9/0.2=4.5 足夠高。

學習在沒有建議的情況下處理問題

腐蝕研究一定要基于實際應用，人的一生中，經驗的積累貫穿整個人生，不可或缺的獨立處理問題能力、思考能力、判斷能力，每個人都知道它們不是一蹴而就。褚老師說：“今天的大學生將是未來國家科技發展的中堅力量。大學學習是一個培養學習能力的過程。是培養自我管理、獨立思考與動手能力的一個重要階段。大學期間，要不斷調整學習方法。作為老師，喜歡有自己想法，并且愿意和老師討論的學生，但現在這樣的學生很少。擅于獨立思考的學生，才可能有獨立的創新。另外，有很多人問我中國、美國、日本的科研人員有何區別時，我的回答是，中國學生很會學習，勤奮與學習成績一直在世界上被認可，但獲得諾貝爾獎的歐美人居多，日本也有獲諾貝爾獎，這就看出來我們之間的差距。知識面、動手能力、思考能力是創新的關鍵，而創新是秉持一個國家國防、科技前衛的原動力，所以，今天我們的應試教育要不斷改革，讓更多的學生懂得，學習是什么，要怎么學。”

“大一新生是最好塑造的時期，需要把已有課程學好， 有興趣的選修。知識總是有用的?？赡墁F在沒感覺到，過了十年，觸類旁通，說不定真還有用。大學生需要知道從哪里去查書，請教哪些人，獨立思考，找到解決問題的方法。”褚老師語重心長地說。

褚老師一生除了進行科研與學校教育，還著書立作。《氫脆和應力腐蝕》是褚老師在退休之后獨立完成， 一直在實驗室里寫了三年時間。褚老師說：“寫這本書之前，先找到所有關于氫脆與應力腐蝕領域的文獻，大約有三千多篇。每篇文獻均復印或下載并編號。其次，按照我的思路編排目錄?？次墨I時做筆記，指出哪一部分可為某一章節所用。最后，一口氣完成初稿再修改。圖都是我手畫草稿，然后請研究生用電腦制作。文字盡量寫得深入淺出，基本公式均有詳細的推道，不用查詢別的書，一口氣都可以看得下來。”

來源：中國腐蝕與防護網、百度百科、百度文庫、北京科技大學網站的資料綜合整理

后記：

三十功名塵與土，八千里路云和月。在商品經濟的今天，許許多多的科學工作者甘于寂寞，致力科研。這正如古人所言：“不戚戚于貧賤，不汲汲于富貴。”表現了他們高潔的志趣和人格的堅持。在追求科學的道路上，沒有平坦的大道，只有那些勇于攀登、甘于寂寞、潛心研究的人才能夠登上科學的頂峰！褚武揚教授是其中之一。我們在感動于他們事跡的同時，更應該努力傳承和發揚老一輩科學家的科研報國精神，為實現科技強國夢不懈地奮斗！

●  人物簡介

褚武揚，1938年出生，江蘇宜興人。1956年至1961年就讀于北京鋼鐵學院（現北京科技大學）金屬物理專業。畢業后留校任教。1986 年被評為教授 , 同年被評為博士生導師。1987 年至 1991 年在美國 Carnegie- Melon 大學任客座教授。1992 年開始享受國務院政府津貼 ,1992 年被人事部授予國家級有突出貢獻中青年專家稱號。曾任中國腐蝕與防護學會氫脆與應力腐蝕專業委員會主任委員 , 環境斷裂教育部重點實驗室主任等職。

褚武揚教授長期從事材料科學方面的教學和研究工作。在斷裂力學、氫脆和應力腐蝕規律及機理方面做了系統研究 , 在總結前人研究成果的基礎上 , 提出了氫促進塑性變形導致滯后開裂的新機理。出版專著 7 部 , 發表學術論文 500 余篇 , 絕大部分被 SCI 或 EI 收錄。論文總被引用超過 5000 次 , 其中他引 3000 余次。褚武揚教授曾獲得國家自然科學二等獎 1 項 , 獲部委級科技進步一等獎 3 項 , 二等獎 7 項。為表彰者武揚教授在氫脆和應力腐蝕領域學術上所作出的突出貢獻 , 特授予“中國腐蝕與防護學會最高學術成就獎 2019”。