宗师离世无人问,明星家事天下知?你得先知道什么是贝茵体

     8月8日，著名材料科学家、、北京科技大学教授柯俊在京逝世，享年101岁。意外的是，柯老的讣告在各大媒体公布后，并没有引起什么反响，一些自媒体开始发声，为科学家群体被漠视而鸣不平。今天，北京日报官方微博也发文质疑国家元勋离世，为何被人遗忘了姓名。不少网友在转发微博时加上的一句“英雄枯骨无人问，戏子家事天下知”的评论，更让此事不断发酵，引发热议。

        其实，老一辈科学家在公众心中还是具有举足轻重的地位的，人们每每谈及他们的爱国情怀和伟大贡献总是心怀崇敬。然而必须承认的是，不少科学家所从事的专业比较艰深，离日常生活比较远，对于他们的成就我们往往难以确切理解。以柯老而言，集 “钢铁科学与技术的集大成者”“中国电子显微镜事业的先驱者”“中国冶金史研究的开拓者”“我国金属物理专业的奠基人”“新中国高等教育改革的先行者”等成就于一身，然而他的具体成果和对社会的贡献不少人却不得而知，这也是影响柯老事迹被更广泛传播的一个因素。

      柯老是材料学家，最负盛名的研究成果在于发现了贝茵体相变的切变机制，是贝茵体相变切变学派的开宗，在国际学术界被尊称为“贝茵体先生”。

      什么是贝茵体呢？ 它是钢中相形态之一，钢铁我们都知道，是工业上应用最广的金属，钢和铸铁都是在铁中加入碳和其他合金元素形成的合金。不同含碳量和合金成分的钢或铸铁，其显微组织各不相同。同一成分的钢或铸铁，经过不同的金属热处理后也具有不同的显微组织。不同的显微组织具有不同的性能，因此钢铁可以通过热处理获得不同的性能。

       钢铁在加热或冷却时，其中的一些相会转变为另一些相，专业术语叫做相变。在缓慢加热或冷却条件下发生的相变是平衡相变，转变产物是稳定的组织，即平衡组织。快速加热、特别是快速冷却时则会发生不平衡相变，形成不稳定的组织，即不平衡组织。一旦原子有了足够的活动能力而且有足够时间完成某些运动，不平衡组织会重新转变为平衡组织。钢铁中的平衡组织和不平衡组织有很多，这些组织使钢铁具备了不同的力学性能，贝氏体就是其中一种，和它相关的还有奥氏体、珠光体和马氏体。

      先说奥氏体，当铁加热至1000℃左右时，其中的碳溶于铁形成固溶体，这就是奥氏体。奥氏体钢因具合金成分(如锰)，所以在室温下仍保持此结构。无磁性，韧性强。

      再说珠光体(P)，它是铁素体和渗碳体两相呈片层状相间排列的组织，因在显微镜下显出珠母壳光泽，故名。珠光体有良好的综合力学性能，即强度与塑性有良好的配合。它的强度和硬度随片层间距的减小而增高。

       马氏体(M)最早在淬火钢中发现，现在是马氏体转变产物的统称。因德国科学家马登斯 (A.Martens) 而得名。钢中的马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体 (有时含有合金元素) ，具有体心正方晶格，常呈板条状或针片状，其硬度随含碳量增加而升高。高碳马氏体十分硬脆，低碳马氏体韧性较好。马氏体具有较大的比容和铁磁性，但由于具有较大的过饱和度、内应力和缺陷密度，在热力学上是一种不稳定的相。 

          这样再说贝氏体就比较容易了，20世纪30年代初，美国人E·C·Bain发现低合金钢在中温等温下可获得一种高温转变及低温转变相异的组织，它是钢过冷奥氏体的中温(Ms～550℃)转变产物，说中温是因为贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体(up bai-nite)（350℃～550℃），其外观形貌似羽毛状，也称羽毛状贝氏体。在贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体（Ms～350℃）。通过实验人们发现，上贝氏体冲击韧性较差，但是下贝氏体组织具有较高的强韧性配合，在硬度相同的情况下贝氏体组织的耐磨性明显优于马氏体，可以达到马氏体的1~3倍，因此在钢铁材料中基体组织获得贝氏体是人们追求的目标。

       但是贝氏体由于是中温转变产物，既具有珠光体转变，又具有马氏体转变的某些特征，其转变机制相当复杂。柯老从1948年回国之后，就致力于研究这一问题，50年代他经过大量实验，率先发现贝氏体相变时存在惯习面表面浮凸的现象，由此提出贝氏体转变也遵循马氏体切变的规律。惯习面通俗来讲就是相变发生时，新相在母相上形成的晶面。现代电学显微镜观测下，贝氏体的浮凸是帐篷型的。在电子显微镜尚不普及的50年代，柯老的发现震动了国际材料学界，成为切变学派的一代宗师，在国际上享有盛誉。

        应该说明的是，随着研究技术的不断进步，贝氏体相变的研究也在不断深入，甚至形成了扩散学派，与切变学派分庭抗礼，两个学派都在为发现贝氏体相变的机制而不断努力，相信最终有一天我们会发现贝氏体相变的真相，可惜柯老已经无法看到那一天了。当然，柯老一生的成就不是这篇小文所能涵盖的，这里只是沧海一粟就耗费了如此多篇幅，希望大家能从此管窥柯老的巨大贡献，对柯老的成就可以有一点具体的认识。

        其实，对于柯老为代表的国家元勋们而言，身后荣哀并没有多么重要，他们放弃国外优渥的生活环境、优越的科研条件，为的是建设我们的祖国，实现民族的伟大复兴；一生治学严谨，孜孜不倦，为的是发现科学的奥秘，让科学之光照亮社会前进的方向；身后捐赠遗体，为的是医学研究，服务全人类的发展与进步，所谓不忘初心，方得始终。我们能做的，除了深切缅怀，还要尽己所能把这份初心传递下去，相信这也是老一辈科学家们最大的期望。

       革命尚未成功，同志仍需努力，与君共勉之。