肖紀美
 

　　肖紀美：材料科學家。1920年12月7日生于湖南鳳凰。1943年畢業于交通大學唐山工學院，獲學士學位。1950年獲美國密蘇里大學博士學位。北京科學技術大學教授、材料失效研究所所長。1980年當選為中國科學院院士（學部委員）。

    先后開設了金屬材料學、合金相理論、金屬物理、腐蝕金屬學、金屬的韌性與韌化、斷裂力學、合金能量學和材料學的方法論等課程，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、斷裂學科和氫損傷等領域進行科學研究。強調綜合應用金屬物理、斷裂力學和腐蝕科學分析和解決了國民經濟與國防建設中的若干重要斷裂問題和材料質量問題，結合解決實際問題的需要，開展材料的應力腐蝕及氫開裂機理方面理論研究。

人物簡介

　　肖紀美又名肖繼美。

　　1920年12月出生于湖南省鳳凰縣一個書香門第，家教很嚴。1933年他考入湖南省長沙市私立明德中學，抗日戰爭爆發后，于1938年2月回鄉參加抗日宣傳活動，與高小同學唐智白（共產黨員）合辦《大眾呼聲》刊物，宣傳抗日。肖紀美自幼喜歡自然科學，想走科學救國之路。1939年考入交通大學唐山工學院（即唐山交通大學），在礦冶系學習。1943年畢業于交通大學貴州分校（由遷入平越的國立交通大學唐山工學院和國立交通大學北平鐵道管理學院合并組成，即今西南交通大學和北京交通大學）。

　　1943年7月畢業，獲礦冶工程學士學位。1945年3月經人介紹，任重慶國民政府兵工署二十八廠技術員，從事硅鐵的生產和鎢鐵的研制。1947年在南京國民政府經濟部中央標準局任技士，從事外文翻譯及工業標準引進工作。

　　當時，他深感中國冶金技術落后，決心出國學習西方先進技術，參加留學考試合格，于1948年2月赴美國留學，1949年1月，獲美國密蘇里大學礦冶學院冶金學碩士學位，1950年8月獲冶金學博士學位。此后，在美國林登堡鋼鐵熱處理公司、愛柯產品公司和美國坩堝鋼公司從事研究工作，在金屬學和冶金學方面積累了工業應用研究的經驗。在此期間，對鉻錳氮系不銹鋼進行了相圖、相變和力學性能方面的系統研究，發現了一些規律，獲得了一項專利。

　　1957年7月沖破美國政府的重重阻撓，回中國參加社會主義建設。1957年10月到北京鋼鐵學院（現北京科技大學）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、環境斷裂開放實驗室主任。1978年被聘為國家科委冶金新材料組和腐蝕科學學科組成員；1980年當選為中國科學院學部委員（1993年改稱院士）。1991年，任中國科學技術協會第四屆全國委員會委員；歷任中國腐蝕與防護學會第一、二屆副理事長，第三、四屆理事長；中國金屬學會理事、材料科學學會理事長、榮譽會員；中國稀土學會常務理事；中國材料研究學會顧問；并在中國兵工學會、中國航空學會，中國宇航學會，中國機械工程學會所屬的材料專業委員會任職。1999年至2000年任中國博士后科學基金會副理事長，為中國博士后制度的建立做出了貢獻。1977年至1986年先后獲得北京科技大學優秀教師，北京市教育系統先進工作者，全國冶金教育勞動模范稱號。1989年國務院僑辦授予全國優秀歸僑稱號，中國科學院授予他對中國科學事業做出貢獻的榮譽章；1984和1991年，兩次當選為北京市海淀區人民代表，1980年至1995年擔任國際性學術刊物“冶金學報”（AdtaMetallurgica）及“冶金快報”（ScriptaMetallurgica）的中國編輯；1999年美國腐蝕工程師協會（NACE）授予“資深會員”稱號。1996年國家科委和教委授予全國高校先進科技工作者稱號，1977年至1999年，共獲得部級獎勵27項，享受國務院政府特殊津貼。

簡歷年表

　　1920年12月 出生于湖南省鳳凰縣。
　　1939～1943年 交通大學唐山工學院礦冶工程系學習，獲礦冶工程學士學位。
　　1943～1945年 任湖南省乾城縣國立八中，省立十三中數理教員。
　　1945～1946年 任重慶國民政府兵工署二十八廠技術員。
　　1946～1947年 任南京國民政府經濟部中央標準局技士。
　　1948～1949年 美國密蘇里大學礦冶學院學習，獲冶金工程碩士學位。
　　1949～1950年 美國密蘇里大學礦冶學院學習，獲冶金學博士學位。
　　1951～1955年 任美國愛柯產品公司研究冶金師。
　　1955～1957年 任美國匹茲堡坩堝鋼公司研究冶金師。
　　1957年～ 任北京鋼鐵學院（現北京科技大學）教授、金屬物理教研室主任、材料失效研究所所長、副校長。

個人成就

提出合金設計新方法 開創節鎳不銹鋼的研究

    第二次世界大戰結束后，隨著各國化工、石油、動力及軍事等工業的迅速發展，需要大量含鉻鎳的不銹鋼。由于世界上鎳資源缺乏，價格昂貴，限制了不銹鋼的生產和發展。50 年代中期，肖紀美在美國坩堝鋼公司工作期間，首先接受美國軍方提出的研制能在650℃以上溫度工作的節鎳不銹耐熱鋼的任務，歷時3年，先后冶煉了200多爐試驗用鋼，通過系統研究相圖與相變，尋求代鎳的合金元素——錳、碳、氮，找出能形成穩定奧氏體相組織的區域，確定成分的濃度范圍。進一步研究了加入不同強化合金元素：釩、鎢、鉬、鈮、硅、硼對相界和相變的影響。他通過一系列的研究發現，可以用錳、氮部分或全部代替奧氏體不銹鋼中的鎳，肖紀美首次提出節鎳奧氏體不銹鋼基本成分設計和力學性能計算的方法和計算圖。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算：C+N=0.078（Cr-12.5）。根據計算圖還可以從設計的成分計算出合金的拉伸強度、屈服強度、650℃下1000小時的斷裂強度及洛氏硬度。這種合金設計方法，改變了過去傳統的設計方法，為科學地設計合金開創了新路，獲得了美國的專利。肖紀美研制成功的Cr-Mn-C-N節鎳奧氏體不銹鋼，通過加入強化的合金元素得到的W90和W92鋼，其高溫蠕變斷裂強度優于當時美國航空工業上常用的高溫合金A286。先后發表學術論文5篇。此后不久，美國不含鎳的奧氏體不銹耐熱鋼正式投產，迅速發展，并在高溫合金、不銹耐酸鋼、高強無鐵磁性材料、高強結構材料等領域正式擴大使用，并形成標準鋼號。1957年肖紀美回國后，結合中國實際繼續研究節鎳不銹鋼和耐熱鋼的新鋼種，對中國鉻鎳氮不銹鋼的發展做出了重要貢獻。
 

開展斷裂分析 發展斷裂學科　

     對于廣泛使用的金屬結構材料，腐蝕磨損及斷裂是3種主要的失效形式。斷裂往往是突發性的，不易預見，危害很大。長期以來，肖紀美在金屬力學性能的教學和科研過程中，十分重視對工程構件的斷裂分析和研究，對斷裂學科的發展做出了貢獻。

　　自1974年以來，肖紀美一面從事斷裂力學的教學和研究，一面應用斷裂力學的知識和方法，開展對中國冶金、機械、石油、化工、電訊、電力、鐵道、建筑、航空航天、兵器、原子能等工業部門工程構件的斷裂分析和安全性評價。1974年對航天部門生產的超高強度鋼的安全性進行評價后，肖紀美就開始了對金屬“斷裂韌性”的研究，此后相繼對“油井套管的環狀斷裂”、“高強預應力鋼筋的脆斷”和“坦克鋼板高速低溫脆斷”進行分析；1975年受航空和電力部門工廠的委托進行“飛機起落架安全性評估和壽命預測”以及“2.5萬千瓦燃汽輪機葉輪和5萬、10萬千瓦發電機轉子”進行安全性評價；1977年開始進行了“2.5海炮炮栓斷裂”、“14.5艦用機槍槍機開裂”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“重水廠不銹鋼設備的開裂分析”，“電子設備中蒙乃爾合金及硅片的漏氣分析”，“生產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，對金屬構件的斷裂分析和安全性評價，主要通過測定材料的斷裂韌性K1c（即材料抵抗裂紋擴展的能力）來確定。以肖紀美為首的課題組，在開展工程構件的斷裂分析中，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）結構，一直到原子、電子層次，并對影響因素進行逐個研究，而后進行計算，運用斷裂力學、斷裂物理、斷裂化學理論進行分析，再通過模擬試驗進行驗證，最后提出預防和改進措施，形成了一套完整的工程構件斷裂分析方法，并在國防工業學術會議上進行了介紹，得到了同行專家和工業部門的好評。

　　對工程構件的斷裂分析和斷裂力學研究，解決了一批工程中的斷裂問題和產品的質量問題，獲得了顯著的社會效益和經濟效益。肖紀美先后發表了學術論文10余篇，出版了專著《金屬的韌性與韌化》（1980、1982年），對發展斷裂力學理論和斷裂學科做出了重要貢獻。1985年創建了北京科技大學材料失效研究所，1986年成立了“環境斷裂開放實驗室”。

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 肖紀美.鉻錳碳氫奧氏體不銹耐熱鋼的研究.金屬學報，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 肖紀美.金屬材料的腐蝕問題——腐蝕金屬學.北京：中國工業出版社，1962
　　7 肖紀美，周政謙.鈰在工業純鎳中的凈化及合金化作用，稀士應用論文集——基礎部分.1965：65～69
　　8 肖紀美.金屬及合金的晶間腐蝕問題.全國腐蝕和防護科學和技術會議報告集。1966：3～13
　　9 肖紀美.高速鋼金屬學問題.北京：冶金工業出版社，1976 （1978年第二次印刷）
　　10 褚武揚，肖紀美，林實.關于表面裂紋的研究，力學學報.1979（3）：294～297
　　11 肖紀美.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域、某一范疇與相關領域、相關范疇的關系，注意從系統的觀點來闡明所講述的內容，力圖首先給聽者一個明晰的概念。肖先生不但講內容，也注意講思路，生動活潑，不乏幽默感。

　　北京科技大學教授余宗森自肖先生回國后，曾作為肖先生的學生和助手與他在同一個教研室里工作，他認為自己從肖先生處受益匪淺，他說：“肖先生盡管知識淵博、經驗豐富，但對于每次講課仍是一絲不茍、認真準備，身教重于言教。他的敬業精神對學生是一個榜樣。”

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

　　喬利杰1981年報考肖先生研究生時，肖先生已是院士，卻“比較平易近人，沒有那種學術泰斗令人不敢接近的感覺。對一般辦事人員特別客氣，對領導反而常有批評之聲”。喬利杰介紹，“他經常要求，寫文章要多用名詞和動詞，少用副詞和形容詞。如果翻譯一下，我想就是踏踏實實，不浮夸”。如今想起來，喬利杰認為從先生那里學到的最重要的，就是做科研要踏實、寬容。當年，盡管喬利杰研究生論文的結論和肖先生最初的設想和傳統觀點不符，但是肖先生仍在保留意見的情況下同意其畢業，并基于后來更多的研究同意學生的成果。

　　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，上世紀六七十年代廁所很臟很破，味道不好，但他每天都要待幾個小時”。

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