熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算技術(shù)在鋼鐵材料研究中的應(yīng)用
定 價(jià)：60 元
叢書(shū)名：材料科學(xué)技術(shù)著作叢書(shū)
- 作者：蘇航等著
- 出版時(shí)間：2012/5/1
- ISBN：9787030345103
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi)：TG141
- 頁(yè)碼：240
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開(kāi)本：16K
《熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算技術(shù)在鋼鐵材料研究中的應(yīng)用》以作者長(zhǎng)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(dòng)力學(xué)方法的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展，系統(tǒng)介紹了CALPHAD相圖計(jì)算方法和熱力學(xué)原理，以及各種材料熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并以最流行的Thermo-Calc/DICTRA軟件系統(tǒng)為例，重點(diǎn)討論了如何利用這類(lèi)方法和軟件計(jì)算材料的一些基本熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，最后介紹了運(yùn)用該方法解決鋼鐵材料研究、生產(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的系統(tǒng)案例�！稛崃W(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)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(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的教學(xué)參考用書(shū)。
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本書(shū)以作者長(zhǎng)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(dòng)力學(xué)方法的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ), 結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展, 系統(tǒng)介紹了CALPHAD相圖計(jì)算方法和熱力學(xué)原理, 以及各種材料熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù), 并以最流行的Thermo—Calc／DICTRA軟件系統(tǒng)為例, 重點(diǎn)討論了如何利用這類(lèi)方法和軟件計(jì)算材料的一些基本熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì), 最后介紹了運(yùn)用該方法解決鋼鐵材料研究、生產(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的系統(tǒng)案例。
第1 章 緒 論
數(shù)千年來(lái)， 人類(lèi)歷史上新材料的研究與開(kāi)發(fā)一直沿用了試錯(cuò)法（ trial anderror） 的模式， 經(jīng)過(guò)反復(fù)、大量的實(shí)驗(yàn)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(jì)的材料組成和工藝來(lái)預(yù)知其組織性能， 或根據(jù)性能要求來(lái)設(shè)計(jì)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(diǎn)和難題。
過(guò)去的幾十年里， 計(jì)算模擬技術(shù)的日益成熟對(duì)材料設(shè)計(jì)產(chǎn)生了革命性的影響。各種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型的組合， 使得預(yù)測(cè)材料加工過(guò)程中的成分、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)成為可能。材料熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、溫度-應(yīng)變場(chǎng)分析以及由此發(fā)展起來(lái)組織模擬、工藝模擬、計(jì)算機(jī)輔助合金設(shè)計(jì)及性能預(yù)報(bào)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(duì)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(guò)程中的相變動(dòng)力學(xué)（以及化學(xué)反應(yīng)、表面反應(yīng)、形核、熟化、流體流動(dòng)性等） 信息整合在一個(gè)軟件系統(tǒng)中， 這就是材料熱力學(xué)、動(dòng)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(jì)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�？梢酝瑫r(shí)考慮的組分或相平衡可多達(dá)十幾乃至幾十種。這類(lèi)方法最重要的特性之一就是提供了一種較之實(shí)驗(yàn)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(dòng)力學(xué)過(guò)程。這不僅可以大大簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)研究工作、縮短研究時(shí)間、節(jié)約研究經(jīng)費(fèi)、縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期， 并且可以模擬極端條件下實(shí)際無(wú)法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)， 有力地促進(jìn)原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新活動(dòng)。
對(duì)于鋼鐵材料而言， 材料熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)模擬的意義尤為重大。因?yàn)殇撹F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(gè)環(huán)節(jié)的變化都對(duì)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(lài)于工程師的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)， 具有很大局限性。隨著近年來(lái)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(dòng)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(guò)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算， 把握材料中每一個(gè)關(guān)鍵相的產(chǎn)生、演變過(guò)程， 了解材料使用狀態(tài)的
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