簡介
金屬材料強度國家重點實驗室金屬材料強度國家重點實驗室的前身是1963年高教部和國家科委批准成立的金屬材料及強度研究室和1985年國家教委批准成立的金屬材料強度部門開放實驗室。
1990年，實驗室利用世界銀行貸款進行建設，1995年4月建成，通過國家驗收並正式對外開放。實驗室下設材料強度研究室、表面工程研究室、新材料研究室三個研究部門，以及微結構分析和力學性能測試兩個公共實驗室。支撐學科是材料科學與工程一級學科。實驗室現任主任由教育部“長江學者”特聘教授孫軍擔任，學術委員會主任由中國工程院院士周廉擔任。
近年來，實驗室與國際、國內眾多高校和科研機構建立了良好的合作關係，並主持承擔和完成了10餘項重大國際合作項目，承辦了10餘次國際和國內重要學術會議，為實驗室加強同國際、國內研究機構的合作與交流打下了良好的基礎。實驗室爭取到了2006年第14屆材料強度國際大會（ICSMA4）的舉辦權，這是四年一屆的該系列國際會議首次在亞太地區舉辦。
研究方向
金屬材料強度國家重點實驗室實驗室的總體研究方向和特色是：以力學性能為主要指標的材料設計和工藝最佳化。即著重於研究材料的力學服役行為及其與製備工藝、成分、結構、性能等的相互關係。在此基礎上，研究不同服役條件下材料的合理力學性能評價指標和判據，並將其用於指導獲得最佳服役效果的材料成分設計和製備工藝技術。 實驗室的研究重點為：根據材料的服役行為和使用要求，提煉表征材料基本屬性的性能參量，研究恰當的評價方法和判據指標，把握材料成分/組織/性能三者關係，在實際套用中檢驗並反饋於材料設計和工藝最佳化。圍繞以力學行為為主線的材料性能研究，實驗室確定了如下主要研究方向：
（一） 材料力學行為的表征與評價
研究內容主要有：
金屬材料力學行為的基本規律，如六方金屬及其合金的單軸與多軸疲勞變形基本規律與亞結構演化機理；馬氏體相變能精確測定與相變誘發塑性的量化表征；重複接觸載入下材料表面非晶化與納米晶化等組織演變及其強度特性；金屬材料內部疲勞微裂紋熱擴散性癒合的基本規律及其主導性擴散機制；金屬材料裂紋擴展行為中的界面禁止效應等。
金屬材料力學行為的若干特異現象，如金屬材料在低溫和高應變率下的增塑增韌；亞穩金屬材料超長屈服平台等異常效應及其微觀機理；強界面約束下面心立方純鋁的異常韌脆轉化行為及其解理機制等。服役環境中材料力學行為的特殊性及其工程套用，如結合能源開發，開展高含沙量水介質中水輪機葉片沖蝕磨損機理及相關高性能材料研製、超臨界火電機組鍋爐管道用鋼研究、鈾棒鋯合金包復材料等研究；結合鐵路提速，開展高速鐵路高強度、高耐磨、高導電銅合金導線的研發及提速車輪用鋼研究，提高東風內燃機車發動機關鍵零部件可靠性及電力機車輸電弓/網摩檫副使用壽命；結合我國西氣東輸建設，開展管線鋼腐蝕疲勞及硫化氫致裂傾向等研究。
（二） 表層與界面材料及性能表征
研究內容主要有：
材料表面與界面力學性能的表征與評價，如提出界面動態結合強度的概念及其評價方法；薄膜彈塑性和膜基界面開裂行為的納米壓入和納米劃擦技術研究；薄膜屈服強度和形變硬化指數評定；薄膜製備工藝-微觀結構-內應力-結合強度之間關係研究；界面兩側材料力學性能錯配和界面層影響疲勞性能的物理模型等。先進薄膜與塗層材料製備技術及其套用，如用自製的多功能離子束裝置和電漿氣相沉積設備開發工模具表面減摩硬質碳膜和氮化物陶瓷薄膜；膜基結合強度、耐磨及耐蝕性的主要控制參量及最佳化工藝方案。用等離子噴塗技術開發出電站抗熱、腐蝕及耐磨損系列塗層新材料；火箭噴管陰陽球用鈦代不鏽鋼表面超硬厚塗層的製備；噴塗粒子碰撞基體後的扁平化行為與塗層結構和性能的相關性；輕金屬雷射表面改性層結構與力學性能間的關係等。生物醫用材料表面改性，如碳-碳複合材料、鈦合金等人體硬組織植入材料表面"軟合成"複合富含骨蛋白的納米塗層新技術；微弧氧化製備鈦基表面多孔納米復相生物活性表層材料；生物塗層的應力誘發降解概念，抑制生物塗層結合強度退化的預應力理論；表層材料呈生物活性的主控組織參量等。
（三） 高性能材料及其套用
研究內容主要有：
先進結構陶瓷材料強韌化設計及其工程套用，如陶瓷材料的強韌性及應力腐蝕、疲勞與斷裂、摩擦磨損、抗氧化、導電行為；可切削相的微米/納米包裹結構設計準則、製備不同系列高強韌性可加工陶瓷；以木材和竹子等植物體為模板，設計具有仿生結構的高強韌性陶瓷材料；開發擁有自主智慧財產權的新型Si/SiC復相陶瓷製備技術和反應燒結─重結晶新技術，並實現成果轉化。國防軍工用關鍵材料的研究，如雙脈衝火箭發動機陶瓷隔艙材料；熱離子能量轉換器陶瓷/金屬封接材料；火箭發動機噴管背壁絕熱碳/陶功能梯度材料；產氚陶瓷；火箭炮特種可加工陶瓷；耐沖蝕型固體火箭發動機柔性內絕熱層材料；穿甲彈托用輕質高強鎂基複合材料等國防軍工重點預研和型號配套項目研究。納米磁性材料和電觸頭材料及納米複合材料的研究，如納米稀土永磁材料；快淬和薄膜巨磁阻材料；非晶軟磁材料合金化、結構與性能間的關係研究；開發CuCr、W-ThO2和Ag-MeO納米電觸頭材料，揭示影響電弧分布的Cr、ThO2、MeO粒子納米效應及物理機制。
研究目標
基於國民經濟主戰場對材料服役行為的特殊要求，開展從材料力學性能表征的基礎性研究、到新技術/新工藝/新設備/新材料套用開發、直至其成果轉化的全程化研究，努力將研究成果套用於重要的行業部門；針對國防安全中關鍵軍工部件苛刻的服役條件，開展高性能新型材料的研究與開發，並套用于軍品的生產與配套；圍繞相關材料力學行為國內外發展趨勢和若干基本性命題，深入開展學科前沿性基礎研究；同時，積極與國際相關學術單位開展實質性的科技合作和學術交流，繼續保持和不斷提高本實驗室在國際學術界已有的學術地位和影響。在人才培養特別是西部開發急需人才的培養方面做出積極貢獻。
承擔課題
六年來，承擔、完成和在研科研項目175項，經費總額4334萬元，其中縱向科研項目131項，在縱向科研項目中，國家"863計畫"項目11項，國家“973計畫”項目4項，國家攻關計畫項目1項，國家攀登基礎研究項目（參加）1項，國家自然科學基金重大項目（參加）2項、重點項目6項（主持2項，參加4項）、傑出青年科學基金1項、面上項目40項，國防軍工項目11項，省部委重點項目8項；在橫向科研項目中，技術成果轉讓項目2項。
科研成果
金屬材料強度國家重點實驗室實驗室成立以來，在“發揮材料強度潛力”、“低碳馬氏體理論及套用研究”和“材料強塑韌合理配合”等方面的基礎理論研究成果曾成功地套用於多種材料體系和行業，並獲得國家科技進步一等獎和國家自然科學三等獎等多項獎勵，累計經濟效益逾10億元，為國民經濟建設和材料強度理論及其套用學科的發展做出了貢獻。
1999年以來，實驗室承擔各類科研項目400餘項，其中國家“973”計畫項目6項（兩項由該實驗室教授擔任首席科學家），國家“863”計畫項目13項，國家攻關計畫項目3項，國家攀登基礎研究項目1項，國家自然科學基金重大項目2項、重點項目10項、傑出青年科學基金3項、面上項目60餘項，國防軍工項目15項。獲得國家級科技獎勵1項，省部級科技獎勵14項，申請發明專利35項，已獲授權發明專利18項，在國際刊物上發表論文400餘篇，在國內重要刊物上發表論文700餘篇，其中被SCI、EI收錄500餘篇，出版專著7部。
近年來，實驗室在國家大獎、大項目、高水平論文等方面取得突破性進展。孫軍教授作為首席科學家的“973”計畫項目——“材料若干介觀性能的表征及其尺度效應”2004年度由科技部立項，總經費2600萬元。該項目的研究從傳統上大塊體材料單一力學性能研究，擴展到低維、介觀、多場等物理學與材料科學交叉領域，對於我國微電子行業未來的發展具有重大意義。盧天健教授作為首席科學家的“973”計畫項目——“超輕多孔材料和結構創新構型的多功能化基礎研究”2005年度由科技部立項，總經費2800萬元。
該項目將傳統緻密材料擴展到超輕多孔材料，具有節能降耗、降低污染、節約資源等綜合效益，對於未來新一代汽車、航空太空飛行器和國防軍工關鍵材料研究都有重大意義。以徐可為教授為負責人的課題組研究開發的“複雜型腔工模具表面硬質薄膜材料製備成套設備及關鍵工藝技術”獲得2005年度國家技術發明二等獎。該成果圍繞脈衝直流電漿增強化學氣相沉積（PCVD）成套工業設備研製、PCVD製備硬質薄膜材料基礎理論與工藝開發，以及在工模具表面薄膜材料強化領域的關鍵套用技術等進行了系統研究。
該成果的大面積推廣套用將有力提升我國工模具製造業的自主創新能力和技術進步。任曉兵教授發現了基於全新原理的巨大電致應變效應（論文發表於Nature Materials）。該成果發表後，在國際學術界和工業界引起強烈反響，認為“發現40倍於普通壓電效應的鐵電材料，有可能引發實際套用的革命”。
學術委員會
周堯和1 周堯和 男 1927.05 院士 主任 材料加工 西北工業大學凝固技術國家重點實驗室
2 周 廉 男 1940.03 院士 副主任 材料學 西北有色金屬研究院
3 何家文 男 1933.12 教授 副主任 材料學 西安交通大學材料學院
4 徐濱仕 男 1931.03 院士 材料加工 解放軍裝甲兵工程學院
5 李建保 男 1959.04 教授 材料學 清華大學材料工程系
6 金宗哲 男 1938.08 教授 材料加工 中國建材院陶瓷所
7 王中光 男 1936.04 教授 材料學 中科院金屬研究所
8 張國定 男 1936.11 教授 材料學 上海交通大學金屬基複合材料實驗室
9 盧 柯 男 1965.05 教授 材料學 中科院金屬研究所材料科學國家實驗室
10 薛群基 男 1942.11 教授 材料物理與化學 中國科學院化物所固體潤滑國家實驗室
11 鄭修麟 男 1933.02 教授 材料學 西工大材料學院
12 顧海澄 男 1933.08 教授 材料學 西安交通大學材料學院
13 金志浩 男 1937.08 教授 材料學 西安交通大學材料學院
14 朱金華 男 1941.03 教授 材料學 西安交通大學材料學院
15 徐可為 男 1957.10 教授 材料學 西安交通大學材料學院
固定人員名單
金屬材料強度國家重點實驗室研究人員1 孫軍 男 1959.02 教授 主任 材料學 管理、研究
2 柳永寧 男 1956.04 教授 副主任 材料學 管理、研究
3 何家文 男 1933.12 教授 學委會副主任 材料學 研究
4 顧海澄 男 1933.08 教授 學委會委員 材料學 研究
5 金志浩 男 1937.08 教授 學委會委員 材料學 研究
6 朱金華 男 1941.03 教授 學委會委員 材料學 研究
7 徐可為 男 1957.10 教授 學委會委員 材料學 研究
8 李鶴林 男 1937.07 院士 材料學 研究
9 宋曉平 男 1955.05 教授 材料物理與化學 研究
10 丁秉均 男 1946.12 教授 材料物理與化學 研究
11 鄭茂盛 男 1962.12 教授 材料物理與化學 研究
12 梁工英 男 1953.08 教授 材料加工 研究
13 李長久 男 1962.08 教授 材料加工 研究
14 程光旭 男 1960.06 教授 材料加工 研究
15 高積強 男 1951.03 教授 材料學 研究
16 趙文軫 男 1945.12 教授 材料學 研究
17 肖 林 男 1966.10 教授 材料學 研究
18 憨 勇 男 1966.11 教授 材料學 研究
19 喬冠軍 男 1968.06 教授 材料學 研究
20 李 年 女 1943.01 教授 材料學 研究
21 柴東朗 男 1948.08 教授 材料學 研究
22 賀 林 男 1961.12 教授 材料加工 研究
23 范群成 男 1948.11 教授 金屬物理 研究
24 李成勞 男 1949.10 教授 材料學 研究
25 陳 華 男 1962.11 副教授 材料學 研究
26 周根樹 男 1964.03 副教授 材料加工 研究
27 楊志懋 男 1970.11 副教授 材料物理與化學 研究
28 席生歧 男 1962.10 副教授 材料加工 研究
29 宋小龍 男 1962.12 副教授 材料學 研究
30 馬勝利 男 1965.11 講師 材料學 研究
31 孫巧艷 女 1972.02 講師 材料學 研究 1.0
32 朱曉東 男 1967.12 講師 材料學 研究
33 韓志海 男 1955.01 高工 材料加工 研究
34 李光新 男 1950.01 高工 材料學 研究、技術
35 趙國楓 女 1949.01 工程師 秘書 機械製造 管理
36 朱維斗* 男 1940.12 教授 材料學 研究 已退休
37 杜百平* 男 1939.05 教授 材料學 研究 已退休
38 胡志忠* 男 1941.11 教授 金屬物理 研究 已退休
39 馬寶鈿* 男 1939.04 教授 材料學 研究 已退休
40 黃淑菊* 女 1940.01 教授 材料學 研究 已退休
主要儀器設備情況
掃描式電子顯微鏡 S-2700 132萬 日本
電液伺服試驗系統 1341 1432 1436 119萬 英國
高頻萬能疲勞試驗機 100HFP5100 108萬 德國
多功能熱壓裝置 high-mult15000 99.8萬 日本
電漿噴塗設備 9M型 87.1萬 美國
掃描式電子顯微鏡 JSM-35C 75.2萬 日本
科研成果獲獎
金屬材料強度國家重點實驗室成果研討會現場1 一種新的損傷變數及疲勞壽命的損傷理論研究 程光旭等 2001 陝西省科技進步一等獎
2 工模具表面陶瓷化PCVD技術開發與工業套用 徐可為等 2002 陝西省科學技術獎一等獎
3 釹鐵硼稀土永磁體合金化、組織結構最佳化及改進磁性能研究 宋曉平等 2002 教育部提名國家科學技術獎自然科學獎一等獎
4 JIC值的裂端場約束依賴性與材料新型彈塑性斷裂準則 孫軍、鄧增傑、李中華、塗明旌 1997 國家教委科技進步二等獎
5 陶瓷增韌技術在高性能節能碳化矽製品研究中的套用 金志浩，高積強，王永蘭，楊建峰，李光新 1997 陝西省科技進步二等獎
6 鋁合金雷射表面改性的微觀組織及機理研究 梁工英，李成勞，顧林喻，蘇俊義，黃俊達 2001 陝西省科技進步二等獎
7 構件裂紋損傷的預測與修復 胡志忠、曹淑珍、趙文軫、鄭茂盛、徐可為 2001 中國高校科學技術獎二等獎
8 新型脈衝直流PCVD工模具表面強化設備及成套技術 徐可為，陶冶，馬勝利，南駿馬，何家文 2002 教育部提名國家科學技術獎技術發明獎二等獎
9 大型高速轉子軸件修復強化新技術的開發與套用 趙文軫 1997 國家教委科技進步三等獎
10 三軸應力場中材料的彈塑性斷裂特性和延性損傷機制 孫軍、鄧增傑、李中華、塗明旌 1997 陝西省科技進步三等獎
11 汽輪機關鍵零件用鋼疲勞斷裂性能的研究 周敬恩 1998 機械工業部科技進步三等獎
12 山西鋁廠蒸發器焊縫及高分子複合塗層防護技術 韓志海 1998 中國有色金屬總公司科技進步三等獎
13 火電廠鍋爐過熱器熱腐蝕及等離子噴塗防護技術 韓志海、陳華、何家文等 1999 教育部科技進步三等獎
14 材料熱激活形變與斷裂研究 柳永寧，朱金華，周惠久，宋小龍 1999 陝西省科技進步三等獎
15 鋁酸鈉溶液容器焊縫開裂失效分析及其防治技術 韓志海 2000 國家經貿委安全科學技術進步三等獎
技術成果轉讓項目
1 新型矽/碳化矽工程陶瓷材料及製備技術研究 金志浩、高積強、喬冠軍、呂振林 2001 90萬元2 鎳氫電池礦燈 柳永寧，於光 2002 一期24萬，二期，組建股份制企業，占30股份
省部級科研成果鑑定
1 飛彈慣性平台框架材料 權高峰，柴東朗等 1998 教育部鑑定，編號鑒字[教MP98]第015號
2 PCVD設備及模具強化工藝技術 徐可為、何家文等 1999 教育部鑑定
3 新型矽/碳化矽工程陶瓷材料及製備技術研究 金志浩、高積強、喬冠軍、呂振林、王紅潔、王永蘭 2001 教育部鑑定，編號鑒字[教BP2001] 第001號
4 新型重結晶碳化矽工程陶瓷材料製備技術研究 金志浩、高積強、王紅潔、呂振林、喬冠軍、王永蘭 2001 教育部鑑定，編號鑒字[教BP2001] 第002號
5 導電碳化矽材料新工藝製備技術研究 高積強、金志浩、呂振林、喬冠軍、王紅潔、王永蘭 2001 教育部鑑定，編號鑒字[教NT2001] 第001號
6 熱離子能量轉換器陶瓷件及陶瓷/金屬封接件研製 喬冠軍、王紅潔、金志浩、高積強、王永蘭等 2001 教育部鑑定，編號鑒字［教CW2001第001號]
授權發明專利
1 工業型脈衝直流電漿輔助化學氣相沉積工模具表面強化設備 徐可為等 ZL 99 1 5959.4 國家發明專利2001年授權
2 提高陶瓷/金屬釺焊接頭強度的方法 朱定一，金志浩 王永蘭，高積強 ZL 97 1 08649.4 國家發明專利2000年12月授權
3 防禦液態排渣爐析鐵熔蝕的金屬陶瓷塗層 韓志海，陳華等 CN 1045635C 國家發明專利 1999年8月授權
4 芳綸增強高液壓膠管的製作工藝 鄭元鎖等 CN1099156A 國家發明專利 1999年授權
申請發明專利
1 防禦電站鍋爐過熱器熱腐蝕的金屬碳化物塗層 韓志海，陳華 CN 1274767A 國家發明專利2000.11.29公開
2 防禦熱鹼壓力容器應力腐蝕開裂的金屬高分子複合塗層 韓志海，陳華 CN 1274766A 國家發明專利2000.11.29公開
3 水熱合成納米羥基磷灰石生物塗層的複合製備工藝 憨勇，徐可為，付濤 00113787.5 國家發明專利2000年4月申請
4 多孔納米氧化鈦基復相生物活性表層材料及其製備工藝 憨勇，徐可為 02114452.4 國家發明專利2002年3月申請
5 精密葉片熱鍛模具PCVD電漿滲鍍複合強化方法 徐可為，馬勝利 02 1 14481.8 國家發明專利2002年申報
6 電漿輔助化學氣相沉積裝置脈衝電源的驅動電路 徐可為，馬勝利 02 1 39326.5 國家發明專利2002年申報
7 一種半透明微晶無機陶瓷材料及其生產工藝 李光新，馬新沛 01115221.4 國家發明專利2001年申報
8 納米複合W-氧化物電極材料及製備工藝 張暉、王亞平、宋曉平、丁秉鈞 00138034.6 國家發明專利2000年12月申請
9 納米銀基電接觸合金及其製備工藝 王亞平、張暉、宋曉平、丁秉鈞 00135475.2 國家發明專利2001年12月申請
10 合金元素添加鎢氧化物電極材料及其製備工藝 楊志懋、張暉、王亞平、宋曉平、 02139485.7 國家發明專利2002年10月申請
11 內聯式低內壓高電位輸出鎳氫動力蓄電池及其製備 柳永寧，唐睿 01265870.7 國家發明專利 2001年11月申請
12 一種大容量混合稀土鎳氫電極合金 柳永寧，唐睿，郭生武 01115220.6 國家發明專利2001年4月申請
13 高水頭、高流速下水力機械耐空蝕及磨蝕鐵基合金 朱金華等 02114411.7 國家發明專利2002年1月申請
相關人物
長江學者 孫軍教授長江學者
孫軍，男，1959年2月生。現任《金屬材料強度國家重點實驗室》（西安交通大學）主任、教授，博士導師，“材料學” 學科長江學者獎勵計畫特聘教授。1989年在西安交通大學獲博士學位。1992年~1995年獲加拿大國家自然科學與工程研究理事會“國際博士後研究員”研究獎學金，在女王大學材料與冶金系和加拿大材料技術國家實驗室工作。1999年獲國家傑出青年科學基金。2001年9月~12月在德國馬普金屬研究所任訪問教授。
主要研究領域為材料微觀組織與性能關係及其表征，涉及材料損傷斷裂的約束效應，材料界面裂紋行為與界面禁止及材料內部疲勞微裂紋的自擴散癒合及形態演變，先進結構材料的高性能化，大塊非晶合金及其納米晶化等方向和課題。在90年代初從準塑性變形理論出發提出、並驗證了裂端局部約束對其斷裂機理的重要影響及其與金屬材料斷裂韌性的反向相關解析關係(隨後歐美學者也得到了相同的結果)，在國際相關學術領域被廣泛引用。與合作者共同提出的裂端微裂紋實現解理擴展的“約束條件”被國外相關學者評價為“RKR模型中材料脆性解理斷裂的第三個必要條件” （見C.Betegon等, Acta Metall Mater., 44(3), (1996) PP1055-1061）。
已在國際學術期刊上發表論文50餘篇(SCI收錄)，國際斷裂會議分會場邀請報告1篇，在全國性學術會議上做特邀報告5次。並被包括國際著名學者在內的同行在國際期刊上發表的80餘篇文章中引用200餘篇次。作為第一獲獎人分別獲得97年度國家教委科技進步二等獎及陝西省政府科技進步三等獎各1項，並於2001年被評為全國優秀教師。現任第11次國際斷裂大會執行委員會成員，中國機械工程學會材料分會副理事長，中國有色金屬學報等刊物編委，並曾擔任相關國際學術會議分會主席，組委會主席等。曾入選教育部“跨世紀優秀人才培養計畫”，並先後獲得霍英東青年教師研究基金，國家自然科學基金重點與面上項目，國家傑出青年科學基金，國家 “863”項目、國家教委優秀年輕教師基金項目和國家教育部科技重點項目等資助。指導碩士研究生14人（畢業5人），博士研究生11人（畢業3人），博士後5人（出站4人）。
