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

潛心科研結(jié)碩果

走進(jìn)歲月的長廊，翻閱生命的相冊，每個(gè)人的人生都是一個(gè)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(fā)，不變的是一顆為國為民的初心，褚教授從求學(xué)的順?biāo)欤鰢牟ㄕ叟c人生中多次申報(bào)中國科學(xué)院院士的意料之外，聊起自己，他微微一笑說：“我這個(gè)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(xù)努力。”這種性格讓褚教授對工作、對生活，踏實(shí)努力，求真務(wù)實(shí)。

1938 年 2 月，褚武揚(yáng)出生在風(fēng)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(jiān)忍不拔的性格，也造就了他的聰明才智。為以后在教學(xué)科研道路上穩(wěn)步前進(jìn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1956 年至 1961 年，褚武揚(yáng)就讀于北京鋼鐵學(xué)院 （ 現(xiàn)北京科技大學(xué) ） 金屬物理專業(yè)，畢業(yè)后留校任教。1986 年，他被評為教授，同年被評為博士生導(dǎo)師。1987 年至 1991 年，在美國 Carnegie-Melon大學(xué)任客座教授。1992 年，開始享受國務(wù)院政府津貼，1992 年，被人事部授予國家級有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號。曾任中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會氫脆與應(yīng)力腐蝕專業(yè)委員會主任委員，環(huán)境斷裂教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(yīng)出版社之邀約，也有學(xué)生之請求。褚教授表示，他希望將自己一生所學(xué)反哺給社會。

在幾十年兢兢業(yè)業(yè)的探索研究中，褚武揚(yáng)教授發(fā)現(xiàn)了金屬材料任何脆性微裂紋（脆性材料，應(yīng)力腐蝕，氫脆，液體金屬脆）的成核均是位錯(cuò)發(fā)射和運(yùn)動到達(dá)臨界狀態(tài)，從而局部應(yīng)力集中等于原子鍵合力的結(jié)果。各種環(huán)境（腐蝕介質(zhì)，氫、液體金屬）通過促進(jìn)位錯(cuò)的發(fā)射和運(yùn)動，從而在低的外應(yīng)力下微裂紋就成核。環(huán)境能阻礙微裂紋鈍化成空洞從而脆性擴(kuò)展。環(huán)境也使塑性應(yīng)變局部化，從而導(dǎo)致宏觀脆斷。發(fā)現(xiàn)在應(yīng)力腐蝕體系中鈍化膜（或脫合金層）界面會產(chǎn)生附加拉應(yīng)力，它協(xié)助外應(yīng)力促進(jìn)位錯(cuò)發(fā)射和運(yùn)動，導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。不發(fā)生應(yīng)力腐蝕的體系則測不出膜致拉應(yīng)力。把氫促進(jìn)局部塑性變形和氫降低鍵合力以及氫壓相結(jié)合，分別提出了氫致韌斷、脆斷和沿晶斷的新理論。發(fā)現(xiàn)了一系列新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如剪應(yīng)力能產(chǎn)生氫致開裂；氫和應(yīng)力促進(jìn)腐蝕并存在協(xié)同作用；發(fā)現(xiàn)相間應(yīng)力腐蝕及陰極腐蝕；發(fā)現(xiàn)氫存在兩類固溶度；氫能作為臨時(shí)金元素加以利用。

每一步的腳踏實(shí)地、潛心研究為以后進(jìn)一步開展相關(guān)的研究進(jìn)行了高屋建瓴的引領(lǐng)。在一生的科研生涯中，他出版專著 7 部，發(fā)表重要學(xué)術(shù)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(xiàng)，包括1987年獲國家自然科學(xué)二等獎1項(xiàng)（第一完成人） , 之后，獲部委級科技進(jìn)步一等獎 3 項(xiàng) , 二等獎 7 項(xiàng)。為表彰者武揚(yáng)教授在氫脆和應(yīng)力腐蝕領(lǐng)域?qū)W術(shù)上所作出的突出貢獻(xiàn)，2019年中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會特授予他“中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會最高學(xué)術(shù)成就獎 2019”。

因勢利導(dǎo)解決工業(yè)生產(chǎn)氫脆問題

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

氫脆包括氫損傷（鋼中白點(diǎn)，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(lǐng)域。高強(qiáng)度鋼在水介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕的本質(zhì)就是一種氫致滯后開裂。在工業(yè)生產(chǎn)和國防事業(yè)中，氫脆引起的事故時(shí)常發(fā)生，只有通過綜合分析、弄清事故的原因后，才能找到預(yù)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(dāng)時(shí)該事件引起了國內(nèi)外網(wǎng)站、報(bào)紙、各類媒體的深度聚焦，對于美國波音七系飛機(jī)的各種消息與事件猜測，褚老師從技術(shù)的角度向我們澄清了，氫脆與應(yīng)力腐蝕并不是足以構(gòu)成馬航飛機(jī)失事的首要因素。

褚老師回憶，他長期從事材料科學(xué)方面的教學(xué)與研究，當(dāng)時(shí)作為學(xué)校科研，他們的主要精力是進(jìn)行973項(xiàng)目、863項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金等國家項(xiàng)目的基礎(chǔ)研究工作，但和工廠合作的課題也一直沒有斷過，氫脆應(yīng)力腐蝕常常發(fā)生于工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)學(xué)研可以將產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)與自主研發(fā)很好地共同協(xié)作與推進(jìn)。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，現(xiàn)在的企業(yè)如果有問題，第一時(shí)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(jī)制造廠的轟炸機(jī)在例行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)連接起落架的螺樁出現(xiàn)批量開裂，導(dǎo)致該型號飛機(jī)全部停飛。通過大量實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)這是高強(qiáng)度鋼水介質(zhì)應(yīng)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(jī)。”

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(shí)膠沒有完全凝固，引起未出廠的飛機(jī)發(fā)生高強(qiáng)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(qiáng)度又太高，服役時(shí)和雨水接觸引起水介質(zhì)應(yīng)力腐蝕（氫致滯后開裂）。

解決的辦法有三個(gè)：

1、由于螺紋部分埋入起落架接觸面積大，故螺紋部分的強(qiáng)度可小于螺桿部分，從而使螺紋部位的應(yīng)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(shí)現(xiàn)。

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(yīng)力腐蝕抗力。

3、用國產(chǎn)的快速凝固的膠粘合從事件本身來說，并沒有使用太復(fù)雜的技術(shù)與工藝，順著事情發(fā)展的趨勢，摸清脈落，向有利于實(shí)現(xiàn)目的的方向加以引導(dǎo)，這是褚老師當(dāng)時(shí)解決問題的思路。

某工廠生產(chǎn)的重軌軋后堆在一起緩冷，讓氫擴(kuò)散跑出，在白點(diǎn)形成溫度（約 150℃）前氫濃度低于臨界值，從而不出現(xiàn)白點(diǎn)。冷至室溫后再熱處理。為了提高生產(chǎn)效率，工廠準(zhǔn)備在線熱處理，即軋后不緩冷直接熱處理。由于氫不能擴(kuò)散跑出，超過臨界值就有可能引起白點(diǎn)（氫致裂紋）。通過大量實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)該重軌出現(xiàn)白點(diǎn)的臨界氫濃度為C 固 =2.6ppm. 它對應(yīng)鋼包中的氫濃度為 C 液 =4.7ppm. 鋼包中氫濃度可實(shí)時(shí)測量。因此我們建議，當(dāng)鋼包中氫濃度小于 4.7ppm 時(shí)，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?xì)夂推胀ㄌ烊細(xì)獾牟煌谟谇罢吆袣洌罡呖蛇_(dá) 6%。管輸壓力為 12MPa，則對應(yīng)氫氣壓力為0.72MPa。煤制天燃?xì)獗仨毻ㄟ^現(xiàn)有管道進(jìn)入用戶。現(xiàn)有管道在 0.72MPa氫氣中長期服役是否會發(fā)生氫損傷和氫致滯后開裂呢？我們的實(shí)驗(yàn)證明，管 線 鋼 外 加 屈 服 應(yīng) 力 在 2MPaH2 或2MPaH2+10MPaN2 中 保 持 720h 不 發(fā) 生氫致開裂，對應(yīng)氫濃度為 0.44ppm。通過電解充氫使氫濃度為 0.9ppm 時(shí)，外加屈服應(yīng)力的管線鋼能發(fā)生氫致滯后開裂。煤氣、天燃?xì)庠诜蹠r(shí)（0.72MPaH2）進(jìn)入管線的氫濃度為 0.2ppm。因此，現(xiàn)有管線在煤制天燃?xì)庵虚L期服役不會發(fā)生氫致滯后開裂，而且安全系數(shù)k=0.9/0.2=4.5 足夠高。

學(xué)習(xí)在沒有建議的情況下處理問題

腐蝕研究一定要基于實(shí)際應(yīng)用，人的一生中，經(jīng)驗(yàn)的積累貫穿整個(gè)人生，不可或缺的獨(dú)立處理問題能力、思考能力、判斷能力，每個(gè)人都知道它們不是一蹴而就。褚老師說：“今天的大學(xué)生將是未來國家科技發(fā)展的中堅(jiān)力量。大學(xué)學(xué)習(xí)是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力的過程。是培養(yǎng)自我管理、獨(dú)立思考與動手能力的一個(gè)重要階段。大學(xué)期間，要不斷調(diào)整學(xué)習(xí)方法。作為老師，喜歡有自己想法，并且愿意和老師討論的學(xué)生，但現(xiàn)在這樣的學(xué)生很少。擅于獨(dú)立思考的學(xué)生，才可能有獨(dú)立的創(chuàng)新。另外，有很多人問我中國、美國、日本的科研人員有何區(qū)別時(shí)，我的回答是，中國學(xué)生很會學(xué)習(xí)，勤奮與學(xué)習(xí)成績一直在世界上被認(rèn)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(chuàng)新的關(guān)鍵，而創(chuàng)新是秉持一個(gè)國家國防、科技前衛(wèi)的原動力，所以，今天我們的應(yīng)試教育要不斷改革，讓更多的學(xué)生懂得，學(xué)習(xí)是什么，要怎么學(xué)。”

“大一新生是最好塑造的時(shí)期，需要把已有課程學(xué)好， 有興趣的選修。知識總是有用的。可能現(xiàn)在沒感覺到，過了十年，觸類旁通，說不定真還有用。大學(xué)生需要知道從哪里去查書，請教哪些人，獨(dú)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(jìn)行科研與學(xué)校教育，還著書立作。《氫脆和應(yīng)力腐蝕》是褚老師在退休之后獨(dú)立完成， 一直在實(shí)驗(yàn)室里寫了三年時(shí)間。褚老師說：“寫這本書之前，先找到所有關(guān)于氫脆與應(yīng)力腐蝕領(lǐng)域的文獻(xiàn)，大約有三千多篇。每篇文獻(xiàn)均復(fù)印或下載并編號。其次，按照我的思路編排目錄。看文獻(xiàn)時(shí)做筆記，指出哪一部分可為某一章節(jié)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(xì)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(hù)網(wǎng)、百度百科、百度文庫、北京科技大學(xué)網(wǎng)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(jīng)濟(jì)的今天，許許多多的科學(xué)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(xiàn)了他們高潔的志趣和人格的堅(jiān)持。在追求科學(xué)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(xué)的頂峰！褚武揚(yáng)教授是其中之一。我們在感動于他們事跡的同時(shí)，更應(yīng)該努力傳承和發(fā)揚(yáng)老一輩科學(xué)家的科研報(bào)國精神，為實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國夢不懈地奮斗！

●  人物簡介

褚武揚(yáng)，1938年出生，江蘇宜興人。1956年至1961年就讀于北京鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)北京科技大學(xué)）金屬物理專業(yè)。畢業(yè)后留校任教。1986 年被評為教授 , 同年被評為博士生導(dǎo)師。1987 年至 1991 年在美國 Carnegie- Melon 大學(xué)任客座教授。1992 年開始享受國務(wù)院政府津貼 ,1992 年被人事部授予國家級有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號。曾任中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會氫脆與應(yīng)力腐蝕專業(yè)委員會主任委員 , 環(huán)境斷裂教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任等職。

褚武揚(yáng)教授長期從事材料科學(xué)方面的教學(xué)和研究工作。在斷裂力學(xué)、氫脆和應(yīng)力腐蝕規(guī)律及機(jī)理方面做了系統(tǒng)研究 , 在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上 , 提出了氫促進(jìn)塑性變形導(dǎo)致滯后開裂的新機(jī)理。出版專著 7 部 , 發(fā)表學(xué)術(shù)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(yáng)教授曾獲得國家自然科學(xué)二等獎 1 項(xiàng) , 獲部委級科技進(jìn)步一等獎 3 項(xiàng) , 二等獎 7 項(xiàng)。為表彰者武揚(yáng)教授在氫脆和應(yīng)力腐蝕領(lǐng)域?qū)W術(shù)上所作出的突出貢獻(xiàn) , 特授予“中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會最高學(xué)術(shù)成就獎 2019”。