肖纪美
 

　　肖纪美：材料科学家。1920年12月7日生于湖南凤凰。1943年毕业于交通大学唐山工学院，获学士学位。1950年获美国密苏里大学博士学位。北京科学技术大学教授、材料失效研究所所长。1980年当选为中国科学院院士（学部委员）。

    先后开设了金属材料学、合金相理论、金属物理、腐蚀金属学、金属的韧性与韧化、断裂力学、合金能量学和材料学的方法论等课程，出版了10本专著。主要在合金钢、晶界吸附、脱溶沉淀、晶间腐蚀、断裂学科和氢损伤等领域进行科学研究。强调综合应用金属物理、断裂力学和腐蚀科学分析和解决了国民经济与国防建设中的若干重要断裂问题和材料质量问题，结合解决实际问题的需要，开展材料的应力腐蚀及氢开裂机理方面理论研究。

人物简介

　　肖纪美又名肖继美。

　　1920年12月出生于湖南省凤凰县一个书香门第，家教很严。1933年他考入湖南省长沙市私立明德中学，抗日战争爆发后，于1938年2月回乡参加抗日宣传活动，与高小同学唐智白（共产党员）合办《大众呼声》刊物，宣传抗日。肖纪美自幼喜欢自然科学，想走科学救国之路。1939年考入交通大学唐山工学院（即唐山交通大学），在矿冶系学习。1943年毕业于交通大学贵州分校（由迁入平越的国立交通大学唐山工学院和国立交通大学北平铁道管理学院合并组成，即今西南交通大学和北京交通大学）。

　　1943年7月毕业，获矿冶工程学士学位。1945年3月经人介绍，任重庆国民政府兵工署二十八厂技术员，从事硅铁的生产和钨铁的研制。1947年在南京国民政府经济部中央标准局任技士，从事外文翻译及工业标准引进工作。

　　当时，他深感中国冶金技术落后，决心出国学习西方先进技术，参加留学考试合格，于1948年2月赴美国留学，1949年1月，获美国密苏里大学矿冶学院冶金学硕士学位，1950年8月获冶金学博士学位。此后，在美国林登堡钢铁热处理公司、爱柯产品公司和美国坩埚钢公司从事研究工作，在金属学和冶金学方面积累了工业应用研究的经验。在此期间，对铬锰氮系不锈钢进行了相图、相变和力学性能方面的系统研究，发现了一些规律，获得了一项专利。

　　1957年7月冲破美国政府的重重阻挠，回中国参加社会主义建设。1957年10月到北京钢铁学院（现北京科技大学）任教至今。先后任金属物理教研室主任，材料失效研究所所长、环境断裂开放实验室主任。1978年被聘为国家科委冶金新材料组和腐蚀科学学科组成员；1980年当选为中国科学院学部委员（1993年改称院士）。1991年，任中国科学技术协会第四届全国委员会委员；历任中国腐蚀与防护学会第一、二届副理事长，第三、四届理事长；中国金属学会理事、材料科学学会理事长、荣誉会员；中国稀土学会常务理事；中国材料研究学会顾问；并在中国兵工学会、中国航空学会，中国宇航学会，中国机械工程学会所属的材料专业委员会任职。1999年至2000年任中国博士后科学基金会副理事长，为中国博士后制度的建立做出了贡献。1977年至1986年先后获得北京科技大学优秀教师，北京市教育系统先进工作者，全国冶金教育劳动模范称号。1989年国务院侨办授予全国优秀归侨称号，中国科学院授予他对中国科学事业做出贡献的荣誉章；1984和1991年，两次当选为北京市海淀区人民代表，1980年至1995年担任国际性学术刊物“冶金学报”（AdtaMetallurgica）及“冶金快报”（ScriptaMetallurgica）的中国编辑；1999年美国腐蚀工程师协会（NACE）授予“资深会员”称号。1996年国家科委和教委授予全国高校先进科技工作者称号，1977年至1999年，共获得部级奖励27项，享受国务院政府特殊津贴。

简历年表

　　1920年12月 出生于湖南省凤凰县。
　　1939～1943年 交通大学唐山工学院矿冶工程系学习，获矿冶工程学士学位。
　　1943～1945年 任湖南省乾城县国立八中，省立十三中数理教员。
　　1945～1946年 任重庆国民政府兵工署二十八厂技术员。
　　1946～1947年 任南京国民政府经济部中央标准局技士。
　　1948～1949年 美国密苏里大学矿冶学院学习，获冶金工程硕士学位。
　　1949～1950年 美国密苏里大学矿冶学院学习，获冶金学博士学位。
　　1951～1955年 任美国爱柯产品公司研究冶金师。
　　1955～1957年 任美国匹兹堡坩埚钢公司研究冶金师。
　　1957年～ 任北京钢铁学院（现北京科技大学）教授、金属物理教研室主任、材料失效研究所所长、副校长。

个人成就

提出合金设计新方法 开创节镍不锈钢的研究

    第二次世界大战结束后，随着各国化工、石油、动力及军事等工业的迅速发展，需要大量含铬镍的不锈钢。由于世界上镍资源缺乏，价格昂贵，限制了不锈钢的生产和发展。50 年代中期，肖纪美在美国坩埚钢公司工作期间，首先接受美国军方提出的研制能在650℃以上温度工作的节镍不锈耐热钢的任务，历时3年，先后冶炼了200多炉试验用钢，通过系统研究相图与相变，寻求代镍的合金元素——锰、碳、氮，找出能形成稳定奥氏体相组织的区域，确定成分的浓度范围。进一步研究了加入不同强化合金元素：钒、钨、钼、铌、硅、硼对相界和相变的影响。他通过一系列的研究发现，可以用锰、氮部分或全部代替奥氏体不锈钢中的镍，肖纪美首次提出节镍奥氏体不锈钢基本成分设计和力学性能计算的方法和计算图。该钢种要形成完全奥氏体组织所需的最低碳、氮含量可通过下列公式计算：C+N=0.078（Cr-12.5）。根据计算图还可以从设计的成分计算出合金的拉伸强度、屈服强度、650℃下1000小时的断裂强度及洛氏硬度。这种合金设计方法，改变了过去传统的设计方法，为科学地设计合金开创了新路，获得了美国的专利。肖纪美研制成功的Cr-Mn-C-N节镍奥氏体不锈钢，通过加入强化的合金元素得到的W90和W92钢，其高温蠕变断裂强度优于当时美国航空工业上常用的高温合金A286。先后发表学术论文5篇。此后不久，美国不含镍的奥氏体不锈耐热钢正式投产，迅速发展，并在高温合金、不锈耐酸钢、高强无铁磁性材料、高强结构材料等领域正式扩大使用，并形成标准钢号。1957年肖纪美回国后，结合中国实际继续研究节镍不锈钢和耐热钢的新钢种，对中国铬镍氮不锈钢的发展做出了重要贡献。
 

开展断裂分析 发展断裂学科　

     对于广泛使用的金属结构材料，腐蚀磨损及断裂是3种主要的失效形式。断裂往往是突发性的，不易预见，危害很大。长期以来，肖纪美在金属力学性能的教学和科研过程中，十分重视对工程构件的断裂分析和研究，对断裂学科的发展做出了贡献。

　　自1974年以来，肖纪美一面从事断裂力学的教学和研究，一面应用断裂力学的知识和方法，开展对中国冶金、机械、石油、化工、电讯、电力、铁道、建筑、航空航天、兵器、原子能等工业部门工程构件的断裂分析和安全性评价。1974年对航天部门生产的超高强度钢的安全性进行评价后，肖纪美就开始了对金属“断裂韧性”的研究，此后相继对“油井套管的环状断裂”、“高强预应力钢筋的脆断”和“坦克钢板高速低温脆断”进行分析；1975年受航空和电力部门工厂的委托进行“飞机起落架安全性评估和寿命预测”以及“2.5万千瓦燃汽轮机叶轮和5万、10万千瓦发电机转子”进行安全性评价；1977年开始进行了“2.5海炮炮栓断裂”、“14.5舰用机枪枪机开裂”和“轰六尾翼紧固螺栓断裂”事故的分析。1980～1985年又相继开展了“重水厂不锈钢设备的开裂分析”，“电子设备中蒙乃尔合金及硅片的漏气分析”，“生产氧化铝容器的漏碱分析”，“x50、x60油气管线用钢的失效分析”和“炮用蝶形弹簧的开裂分析”。

　　50年代末期，对金属构件的断裂分析和安全性评价，主要通过测定材料的断裂韧性K1c（即材料抵抗裂纹扩展的能力）来确定。以肖纪美为首的课题组，在开展工程构件的断裂分析中，从宏观的断裂和断口形貌，深入到金属的金相组织（如奥氏体晶粒度、魏氏体组织等）结构，一直到原子、电子层次，并对影响因素进行逐个研究，而后进行计算，运用断裂力学、断裂物理、断裂化学理论进行分析，再通过模拟试验进行验证，最后提出预防和改进措施，形成了一套完整的工程构件断裂分析方法，并在国防工业学术会议上进行了介绍，得到了同行专家和工业部门的好评。

　　对工程构件的断裂分析和断裂力学研究，解决了一批工程中的断裂问题和产品的质量问题，获得了显著的社会效益和经济效益。肖纪美先后发表了学术论文10余篇，出版了专著《金属的韧性与韧化》（1980、1982年），对发展断裂力学理论和断裂学科做出了重要贡献。1985年创建了北京科技大学材料失效研究所，1986年成立了“环境断裂开放实验室”。

主要论著

　　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 肖纪美.铬锰碳氢奥氏体不锈耐热钢的研究.金属学报，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 肖纪美.金属材料的腐蚀问题——腐蚀金属学.北京：中国工业出版社，1962
　　7 肖纪美，周政谦.铈在工业纯镍中的净化及合金化作用，稀士应用论文集——基础部分.1965：65～69
　　8 肖纪美.金属及合金的晶间腐蚀问题.全国腐蚀和防护科学和技术会议报告集。1966：3～13
　　9 肖纪美.高速钢金属学问题.北京：冶金工业出版社，1976 （1978年第二次印刷）
　　10 褚武扬，肖纪美，林实.关于表面裂纹的研究，力学学报.1979（3）：294～297
　　11 肖纪美.金属的韧性与韧化.上海：上海科技出版社，1980 （1982年第二次印刷）

人物印象

　　凡是听过肖先生讲课的人都知道，他喜欢用示意图来说明某一领域、某一范畴与相关领域、相关范畴的关系，注意从系统的观点来阐明所讲述的内容，力图首先给听者一个明晰的概念。肖先生不但讲内容，也注意讲思路，生动活泼，不乏幽默感。

　　北京科技大学教授余宗森自肖先生回国后，曾作为肖先生的学生和助手与他在同一个教研室里工作，他认为自己从肖先生处受益匪浅，他说：“肖先生尽管知识渊博、经验丰富，但对于每次讲课仍是一丝不苟、认真准备，身教重于言教。他的敬业精神对学生是一个榜样。”

　　余宗森回忆，那时他经常不分昼夜地跑到肖先生家请示和商量工作，肖先生在当时教授宿舍的狭长斗室内，面对满墙的中外文书籍，埋头备课、写讲稿，夜间烟灰缸里布满了烟蒂，肖师母有时过来轻声询问，要不要再煮些咖啡，以备他“挑灯夜战”。

　　乔利杰1981年报考肖先生研究生时，肖先生已是院士，却“比较平易近人，没有那种学术泰斗令人不敢接近的感觉。对一般办事人员特别客气，对领导反而常有批评之声”。乔利杰介绍，“他经常要求，写文章要多用名词和动词，少用副词和形容词。如果翻译一下，我想就是踏踏实实，不浮夸”。如今想起来，乔利杰认为从先生那里学到的最重要的，就是做科研要踏实、宽容。当年，尽管乔利杰研究生论文的结论和肖先生最初的设想和传统观点不符，但是肖先生仍在保留意见的情况下同意其毕业，并基于后来更多的研究同意学生的成果。

　　而在肖先生的二儿子肖瑞琪的印象中，父亲总是刻苦工作，“他早上总是四五点钟起床，备课、写教材。他醒了以后怕打扰我们休息就跑到厕所里去看书，上世纪六七十年代厕所很脏很破，味道不好，但他每天都要待几个小时”。

　　在肖瑞琪看来，父亲对学生很负责。他介绍说：“学生敲门说，‘肖先生，我来问你一个问题’，他从来没有跟学生说过不行。每次学生来父亲就把门打开让大家进来。晚上也敲门不断，经常这边没走那边又来了。很多学生毕业后还回来找他讨论问题，他总是很高兴。”