熱力學(xué)、動力學(xué)計算技術(shù)在鋼鐵材料研究中的應(yīng)用
定 價：60 元
叢書名：材料科學(xué)技術(shù)著作叢書
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- 作者：蘇航等著
- 出版時間：2012/5/1
- ISBN：9787030345103
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TG141
- 頁碼：240
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
《熱力學(xué)、動力學(xué)計算技術(shù)在鋼鐵材料研究中的應(yīng)用》以作者長期在鋼鐵材料研發(fā)工作中積累的有關(guān)材料熱力學(xué)、動力學(xué)方法的成功應(yīng)用經(jīng)驗為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)外最新研究進(jìn)展，系統(tǒng)介紹了CALPHAD相圖計算方法和熱力學(xué)原理，以及各種材料熱力學(xué)、動力學(xué)計算軟件及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并以最流行的Thermo-Calc/DICTRA軟件系統(tǒng)為例，重點討論了如何利用這類方法和軟件計算材料的一些基本熱力學(xué)、動力學(xué)性質(zhì)，最后介紹了運用該方法解決鋼鐵材料研究、生產(chǎn)中實際應(yīng)用問題的系統(tǒng)案例�！稛崃W(xué)、動力學(xué)計算技術(shù)在鋼鐵材料研究中的應(yīng)用》適合從事鋼鐵材料研發(fā)、生產(chǎn)的科技人員和工程技術(shù)人員閱讀使用，也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)參考用書。
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本書以作者長期在鋼鐵材料研發(fā)工作中積累的有關(guān)材料熱力學(xué)、動力學(xué)方法的成功應(yīng)用經(jīng)驗為基礎(chǔ), 結(jié)合國內(nèi)外最新研究進(jìn)展, 系統(tǒng)介紹了CALPHAD相圖計算方法和熱力學(xué)原理, 以及各種材料熱力學(xué)、動力學(xué)計算軟件及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫, 并以最流行的Thermo—Calc／DICTRA軟件系統(tǒng)為例, 重點討論了如何利用這類方法和軟件計算材料的一些基本熱力學(xué)、動力學(xué)性質(zhì), 最后介紹了運用該方法解決鋼鐵材料研究、生產(chǎn)中實際應(yīng)用問題的系統(tǒng)案例。
第1 章 緒 論
數(shù)千年來， 人類歷史上新材料的研究與開發(fā)一直沿用了試錯法（ trial anderror） 的模式， 經(jīng)過反復(fù)、大量的實驗摸索， 才能探索到一種更好的材料成分與工藝。材料研究者和工藝師一直渴望達(dá)到這樣的自由境界： 能夠從設(shè)計的材料組成和工藝來預(yù)知其組織性能， 或根據(jù)性能要求來設(shè)計其組成和工藝。因此， 探知材料的組成、工藝與微觀結(jié)構(gòu)， 乃至宏觀性能之間的關(guān)系， 一直是新材料研究所關(guān)注的焦點和難題。
過去的幾十年里， 計算模擬技術(shù)的日益成熟對材料設(shè)計產(chǎn)生了革命性的影響。各種熱力學(xué)和動力學(xué)模型的組合， 使得預(yù)測材料加工過程中的成分、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)成為可能。材料熱力學(xué)、動力學(xué)、溫度-應(yīng)變場分析以及由此發(fā)展起來組織模擬、工藝模擬、計算機(jī)輔助合金設(shè)計及性能預(yù)報技術(shù)， 在先進(jìn)材料研發(fā)和生產(chǎn)工藝研究中的地位日益重要。
針對多元多相體系， 將各元素、組元、相的熱力學(xué)平衡信息以及材料加工過程中的相變動力學(xué)（以及化學(xué)反應(yīng)、表面反應(yīng)、形核、熟化、流體流動性等） 信息整合在一個軟件系統(tǒng)中， 這就是材料熱力學(xué)、動力學(xué)模擬系統(tǒng)。它們可以為許多不同的領(lǐng)域提供準(zhǔn)確的計算服務(wù)， 如冶金、鋼鐵/合金、陶瓷、高分子、化工、燃燒、溶液化學(xué)、地球化學(xué)甚至宇宙化學(xué)等。可以同時考慮的組分或相平衡可多達(dá)十幾乃至幾十種。這類方法最重要的特性之一就是提供了一種較之實驗方法更為快捷的手段， 使我們能夠在不同外部和內(nèi)部因素影響下研究熱力學(xué)平衡以及動力學(xué)過程。這不僅可以大大簡化實驗研究工作、縮短研究時間、節(jié)約研究經(jīng)費、縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期， 并且可以模擬極端條件下實際無法進(jìn)行的實驗， 有力地促進(jìn)原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新活動。
對于鋼鐵材料而言， 材料熱力學(xué)、動力學(xué)模擬的意義尤為重大。因為鋼鐵是產(chǎn)量最大、應(yīng)用面最廣的材料， 其組成元素較多， 生產(chǎn)工藝復(fù)雜， 其中每一個環(huán)節(jié)的變化都對后續(xù)的工藝乃至最終產(chǎn)品的性能產(chǎn)生顯著的影響。以前， 鋼鐵材料的發(fā)展很大程度上依賴于工程師的知識和經(jīng)驗， 具有很大局限性。隨著近年來研究工作不斷深入， 物理冶金方面的研究取得了巨大進(jìn)展， 已經(jīng)能夠相當(dāng)準(zhǔn)確地把握鋼鐵材料內(nèi)部發(fā)生的冶金現(xiàn)象。因此， 鋼鐵冶金工業(yè)已經(jīng)成為材料熱力學(xué)、動力學(xué)模擬應(yīng)用最為成功的領(lǐng)域之一。
這種方法上的巨大變化如圖1-1 所示。通過熱力學(xué)、動力學(xué)計算， 把握材料中每一個關(guān)鍵相的產(chǎn)生、演變過程， 了解材料使用狀態(tài)的
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