徐祖耀，材料科学家， 中国科学院院士。长期从事金属学、相变理论和材料热力学的教学和科研。推动在国内开展相变热力学教学与研究；在马氏体相变及其形状记忆材料、贝氏体相变和纳米材料中相变的研究颇有建树。积极倡导先进高强度钢的研究，提出淬火—分配—回火（Q—P—T）新工艺，使之成为国际上新一类超高强度钢。

1921年3月21日，徐祖耀出生于浙江宁波一个经济中等的家庭。自幼受“勤俭”、“诚信”等家训，并深受其父通达人世，不趋炎附势，厚道做人的影响。1927年春入私立翰香小学，在该校读“孟子”等古籍同时又习英语。1932年夏毕业，入私立效实中学至1938年高中毕业。在青少年时，徐祖耀深感祖国颇受列强欺压，尤其痛恨日本侵略者发动的侵华战争，立志实业救国。高中毕业时正值日寇横行中国，受老师鼓励，他决心奔赴内地昆明上大学。经国立大学统一入学考试，根据志愿被国立云南大学矿冶系录取。

大学受业期间专业基础和专业课程繁多，共约数十门。徐祖耀独对金相学一科最感兴趣，并与之结下了不解之缘，以后的60余年一直从事这方面的教学和科研。因大学一年级成绩居全班第一，荣获“龙云奖学金”。大学四年，几乎时时身处险境，在做毕业论文中，当他在浮油选矿实验中取得显著成效时，首次深切感受到科技的力量，同时科学救国给予他以强烈的责任感。1942年暑假毕业后，留校任金相学及分析化学助教一年。

1943年秋，徐祖耀进国民政府兵工署材料试验处冶金组。在重庆材料试验处，完成了周处长直接下达的一项测试任务：以物理方法（比重）代替化学分析测定硅铁中的Si含量。以后又奉派往28厂（合金钢厂，周兼任厂长），历时半年解决了高速钢锻造开裂问题。并于1944年正式投产，为抗战出了一份力。

中华人民共和国成立前夕，任教于唐山交大（当时在上海交通大学内上课，）冶金系。1953年任教于北京钢铁学院（现名北京科技大学）金相热处理系。1956年党发出“全国向科学进军”的号召，徐祖耀深受鼓舞，积极投身于科学研究，主要从事工具钢的无变形淬火和奥氏体的稳定化研究。在1957年至1960年短短的几年内以第一作者发表了11篇论文。1961年，应周志宏邀请任教于上海交通大学冶金系。迄今，徐祖耀从事材料科学教学和研究近70个春秋，主要为本科生讲授《金属学》(后改为《材料科学导论》)，为研究生讲授《相变理论》和《材料热力学》，撰写《金属学原理》、《马氏体相变与马氏体》、《材料热力学》、《材料科学导论》和《相变原理》等10部著作。徐祖耀院士在国内外期刊和会议上发表论文600余篇（其中国际杂志和会议上250多篇，国内杂志上370多篇）。科研成果“马氏体相变”于1987年获国家自然科学三等奖，“马氏体相变热力学”于1986年获国家教委科技进步二等奖，“形状记忆合金研究”于1987年获国家教委科技进步一等奖，“贝氏体相变热力学及机制”研究于1988年获国家教委科技进步二等奖，专著《相变原理》一书先后于1998年获教育部科技进步（著作类）一等奖和1999年国家科技进步（著作类）三等奖，2000年荣获何梁何利基金科学与技术进步奖，“铜基与铁基合金的马氏体相变及形状记忆合金效应”获2001年中国高校自然科学二等奖，“fcc-hcp的半热弹性马氏体相变及其诱导的形状记忆效应”研究获2004年上海市科学技术进步二等奖。

1983-1999年他任马氏体相变国际顾问委员会委员，1999年起任名誉委员。1987年起任国际贝氏体相变委员会委员，1987年迄今任国际学报《Materials Characterization》（原Metallography）国际顾问编委，1997～2003年任日本钢铁学会会刊国际版《ISIJ International》顾问编委。1995年当选为中国科学院院士。曾任比利时鲁汶大学客座教授，香港城市大学名誉教授，现任（或曾任）昆明理工大学，南京理工大学等八校名誉教授，曾应邀在美国、德国、英国、日本等多所著名大学作学术报告，2000年应邀访问台湾大学，新竹交通大学及新竹清华大学等并作学术报告。2004年任国际热处理及表面工程大会主席并受邀请作报告。2005年任在美国召开的国际固态相变会议国际顾问委员会委员和特邀报告，同年又在上海召开的第11届国际马氏体相变会议任会议主席并作大会报告^。

十年动乱难灭科研之志

十年动乱，徐祖耀从事工农兵学员的教学工作和参加教材编写工作，有机会接触专业期刊。他如饥似渴地大量阅读文献，了解材料科学近年的发展。他深知材料科学实验的重要性，但摆在他面前的是，既不能开展实验，也没有助手和讨论对象，唯有文献可查，还有大脑思维。为此，他选定不需要实验的相变热力学为研究对象，先从马氏体相变热力学着手。1976年夏，徐祖耀被查出患肺结核，但他对这个诊断安之坦然，还认为“因祸得福”，借此可以遨游在无限的思索和奋笔之中。病痛的折磨一天天的加剧，但他形容这段岁月是“不觉度日如年，恰似如鱼得水”，在他的病床旁，堆满文献笔记本和计算的稿纸。然而祸不单行，该年冬季，胃镜检查后医生怀疑胃内长瘤，需要手术。虽然他给校党委书记的信中写道“此行生死未卜”，但内心却未起波澜。他仍然将全部精力投入研究工作，不断地阅读、思索、计算，再阅读、再思索、再计算。在住院手术前，徐祖耀已完成了“马氏体相变热力学”初稿。在胃切除3/4出院后，他稍作休息，又每天去上海图书馆，除完善“马氏体相变热力学”文稿外，还想在此基础上撰写一本较完整的专著“马氏体相变与马氏体”。马氏体相变热力学最早由德国约翰逊（C.H.Johanssen）在1937年开始研究，历经美国甄纳（C.Zener,1946）、费希尔（J.C.Fisher,1949）和科恩（M.Cohen,1950）等继续发展。20世纪60年代，合金热力学研究蓬勃开展，如考夫曼（L.Kaufman,1962）等、阿伦森（H.I.Aaronson,1966）等发表了重要论文，但热力学研究及其应用的焦点——以热力学预测材料的马氏体相变开始温度（M_s）问题仍未得到解决。他博采众家之长，对前人研究加以提炼，计算中添加了母相协作应变能，从而使计算得以成功。在“上海交通大学学报”1979年第3 期发表了与此有关的第一篇英文论文，随后在“金属学报”1979－1980年又发表4篇有关论文。在国际主要期刊相继发表多篇论文。此外，“马氏体相变与马氏体”专著也由科学出版社于1980年出版。

改革开放催生丰硕成果

改革开放迎来了科学的春天，徐祖耀开始招收研究生，并组建了“相变理论及其应用”课题组，看书、读论文、与课题组成员讨论，做科研、作学术报告，撰写著作和论文，常人的娱乐休闲时间已被他不停的工作挤得几乎无影无踪。即使他在1982年起任材料科学与工程系首任主任期间，也从不放松科研工作。他常对他组里的教师和研究生说：“做学问，一要有兴趣，二要耐得起清苦。”他在国家（重点和面上）自然科学基金、上海市科学技术发展基金和美国Emerson电器公司基金等10多个项目资助下，研究领域从马氏体相变扩展到贝氏体相变，从结构材料扩展到形状记忆功能材料。这期间的主要贡献如下：

（1）从理论上揭示了无扩散的马氏体相变中存在间隙原子（离子）的扩散特征，由此重新定义了马氏体相变；完善了铁基合金马氏体相变热力学和动力学，代表性论文见以下主要论著中的文献［3］～［9］。

（2）以孤立子理论演算和阐述了相变驱动力与马氏体长大速率之间的关系。创建了铜基及其他合金马氏体相变热力学和贝氏体相变热力学；论证了陶瓷中存在贝氏体相变等。他对Ni-Ti，Cu-Zn-Al，Ni-Al，Fe-Mn-Si基合金及含ZrO₂陶瓷材料的马氏体相变和形状记忆效应卓有建树。他提出了面心立方（fcc）→密排六方（hcp ）马氏体相变的机制是层错化机制，而不是孪生极轴机制，已被课题组成员从理论和实验得以证明。代表性论文见以下主要论著中的文献［10］～［29］。

（3）以群论研究了形状记忆合金马氏体相变的对称性，建立了计算热弹性马氏体对称分布的数学模型。随后，他又将群论推广应用到晶体学可逆性研究，创造性地提出了由马氏体相变产生形状记忆效应的条件是获得单变体马氏体，并基于理论研究开发了新型的形状记忆材料。代表性论文见以下主要论著中的文献［30］～［32］。

上列发表的文章多被引用认可，显著的例子为：徐祖耀有关马氏体相变热力学的主要工作被国际大型丛书《材料科学与技术丛书》第5卷——由德国P.哈森（P.Haasen）教授主编的《材料的相变》所引用，见该书中6.8.2节《马氏体相变热力学和动力学》。自改革开放以来，他出版著作六部：“金属材料热力学”（1981年）、“材料科学导论”（徐祖耀，李鹏兴主编，1986年）、“相变原理”（1988年）、“贝氏体相变和贝氏体”（徐祖耀、刘世揩合著，1991年）、“金属材料热力学”（徐祖耀，1981年）、在这基础上与李麟教授合作于1999年和2009年相继出第二、三版，并改名为“材料热力学”，2000年出版“形状记忆材料”（徐祖耀等10人合著）。

1995年，徐祖耀经申报一举中选中国科学院院士。

 

耄耋高龄不减强国之愿

徐祖耀步入耄耋之年以来，作为资深院士，强国之愿不减，“作为研究型大学的教师，应做好学问，培养一流学生，为社会服务。”这是他对组里教师的要求，也是他自律的信条。人才是强国之本，为此他积极参加学校的教学改革，对材料学院的学科建设和课程设置提出建设性意见。他还积极组织编写系列教材（包括已出版的“材料热力学”和正付梓印刷的“材料中的相变”）、著作和手册（包括中国材料工程大典，26卷，材料表征与测试技术，主编之一），同时鼓励教师著书立说，并为他们的著作写序。他于2001年获国家级教学成果奖二等奖和2001年上海市教学成果一等奖。为了让我国的材料科学工作者有更好地与国际大师交流和学习机会，同时也让世界更好地了解改革开放的中国，他于2001年与赵连城院士同赴芬兰参加国际马氏体相变会议，并申报下一届国际马氏体相变会议在上海的举办权，通过马氏体相变会议国际顾问委员会委员对申报各国的投票，最终获得举办权。2005年，如期召开会议，柯俊、徐祖耀和赵连城担任联合主席，参加会议的外国学者有200多人，国内学者100多人，其中几乎云集了马氏体相变研究领域的国际知名学者，这次会议被上届会议主席彼蒂凯侬（J.Peitikainen）认为是迄今为止办得最成功的一次会议。

     近几年来，徐祖耀的主要工作不仅在纳米材料的相变方面作出卓越成就（如文献［33］、［34］、［37］），而且撰写了大量综述性论文，提出当前研究的方向，例如，“纳米材料中的相变”。同时他更关注科研为社会服务和产学研的结合。例如，基于节能的考虑，他提倡“钢的塑性成形与热处理工艺一体化”,并指出其理论基础是多场（温度场，应力场或磁场）下的相变，，并就此应邀在多种场合下作报告。为了使中国从钢铁大国变成钢铁强国，他积极提倡开展先进高强度结构钢的研究，由此可以减轻构件重量，达到改善环保、节约原材料和能耗，并提出了具有足够塑性的超高强度钢的微观组织设计的原则。他在斯皮尔（j.G.Speer）等人提出的淬火和分配（Q&P）热处理工艺的基础上进一步提出淬火－分配－回火（Q-P-T）热处理工艺,从而克服了Q&P工艺的缺陷。通过和宝钢合作，课题组成员应用Q-P-T热处理工艺首次研制出碳含量小于0.5％，和抗拉强度大于2000Mpa以及延伸率大于10％的Fe-Mn-Si-Ni-Nb超高强度纳米马氏体钢，经Q-P-T热处理的不同中低碳含量钢的研究进一步表明，Q-P-T钢已成为国际上新一类的超高强度结构钢。自徐祖耀提倡开展先进高强度结构钢研究以来，他先后应邀在宝钢、太钢、莱钢、钢铁研究院、太原理工大学和北科大名师讲坛等作学术交流。2008年，他牵头使课题组和钢厂建立了合作项目，并和莱钢成立了高强度钢联合研发中心，并亲任联合研发中心理事会理事长。

                                                   （戎咏华）

 

简     历

1921年        3月出生于浙江省宁波市（鄞县）。

1942年        在国立云南大学矿冶系毕业。

1942—1943年  在国立云南大学矿冶系任助教。

1943—1948年  在重庆(南京)兵工署材料试验处冶金组任技术员，助理研究员。

1949—1953年  在唐山交通大学冶金系(1952年起为唐山铁道学院金相教研组)任副教授、教研组主任。

1953—1961年  在北京钢铁学院(现北京科技大学)金相热处理系(工艺系) 任副教授、实验室主任。

1961—        在上海交通大学冶金系(材料系、材料学院)任副教授、教授，金相教研室主任，材料科学与工程系主任。

1989年        任比利时鲁汶天主教大学冶金与材料系客座教授。

1995年        当选为中国科学院院士。

 

主 要 论 著

1  徐祖耀著. 金属学原理. 上海：上海科学技术出版社，1964.

2  徐祖耀著. 马氏体相变与马氏体. 科学出版社，1980年第一次印刷，1981年第二次印刷，1999年再版.

3  徐祖耀著. 金属材料热力学. 北京：科学出版社，1981.

4  徐祖耀，李鹏兴主编. 材料科学导论. 上海科学技术出版社，1986.

5  徐祖耀著. 相变原理. 科学出版社，1988年第一次印刷，1991年年第二次印刷，2000年第三次印刷

6  徐祖耀，李麟著. 材料热力学. 科学出版社，2000.

7  徐祖耀等著. 形状记忆材料. 上海交通大学出版社，2000.

8  Hsu Tsu-yao a↑nd Chang Wan-chen, The conditioning a↑nd stabilization of austeniteduringTempering,Science Reco↑rd,New Ser.,1（1957）,No.3,65.

9 Hsu Tsu-yao,Tempering of high speed steel, Scientia Sinica,105（1965）,No.10.1509.

10 T. Y. Hsu (Xu Zuyao)a↑nd  Xuemin Li. Diffusion of carbon during the fo↑rmation of low-carbon martensite. Scr. Metall., 17(1983), 1285

11 T. Y. Hsu, Hongbing Chang a↑ndShoufu Luo, On thermodynamic calculation of Ms a↑nd on driving fo↑rce fo↑r martensitic transfo↑rmation in Fe-C,J.Mat. Sci.,18（1983）,3206.     □

12 T. Y. Hsu (Xu Zuyao)a↑nd Hongbing Chang, Oncalculation of Ms a↑nd driving fo↑rce fo↑r martensitic  transfo↑rmation in Fe-C , Acta Metall., 32(1984), 343

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14 anxin Wu, Bohong Jiang , a↑nd T. Y. Hsu (Xu Zuyao). Influence of grain size a↑nd o↑rdering degree of the parent phase on M_s in a Cu-Zn-Al alloy. Acta Metall., 36(1988), 1521.

15 Jihua Zhang, Shuchuan Chen, T. Y. Hsu (Xu Zuyao). An investigation of internal friction within the incubation period of the bainitic transfo↑rmation. Acta Metall., 37(1989),241

16. T.Y. Hsu (Xu Zuyao), On bainite fo↑rmation, Metall. Trans., 21A(1990), 811

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29 . T . Y . Hsu ( Xu Zuyao ), Bainite fo↑rmation under stress , Invited paper,Proc . of an Inter . Conf . on Solid-Solid Phase Trans. in Ino↑rgallic Mater., Phoenix, AZ, USA, 2005, 485.

30 . T.Y.Hsu ( Xu Zuyao ), Martensitic transfo↑rmation under strcss , Plenary Lecture at ICOMAT-05, Mater. Sci. a↑nd Eng.,438A ( 2006 ), 64.