金属组织控制原理_戴起勋，程晓农_9787122036469

材料类本科专业主干课程的教材。《金属组织控制原理》内容分为9章，主要包括金属固态组织演化概述、铁合金奥氏体化与奥氏体、共析分解与珠光体、控轧控冷过程的组织演化、马氏体相变与马氏体、贝氏体相变与贝氏体、钢的回火转变、非铁合金的固溶（淬火）与分解、合金的时效与脱溶等内容。
　　根据学科专业的内涵，在内容编写上尽可能地凸现材料组织演化规律及其性能特点的课程主线，最小能量原理和自组织理论的课程“思想”，材料组织演化热力学、动力学和结构学的课程核心。
　　《金属组织控制原理》既可以作为材料类本科专业的教材，也可以供研究生和从事材料科学与工程技术人员参考。

1 金属固态组织演化概述（Introduction to Solid—state Structure Evolution in Alloy）
　　在一般情况下，金属合金是一种具有晶体结构的材料，它是由各种不同相所组成的系统。金属合金材料在温度、压力等外界环境条件发生改变时，往往会发生晶体结构的转变和组织状态的变化，也就是常说的相变或组织演化。材料的组织演化进行的类型和程度，决定了最终的产物，即组织状态。而材料的性能是取决于组织状态的。为了使材料得到所希望的性能，我们必须在加工、制备等过程中控制材料的宏观与微观组织状态。因此，必须理解和掌握材料在不同环境条件下发生的相变或组织演化过程的规律及其产物特性。
　　1.1 固态组织演化的辩证观与自组织
　　1.1.1 金属材料系统组织演化的复杂性
　　1.1.1.1 一般概念的内涵与外延
　　（1）系统与要素材料是一个开放的复杂系统。钱学森从控制论角度，强调了系统的功能：“系统是由相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体”。特定功能类似于材料的性能，组成部分就是材料的组织结构或组成相。材料系统所具有的主要特性描述如下。
　　①目的性材料是作为某些性能为人类服务的。因此研究材料系统，就是希望能获得一定的性能或功能。
　　②结构性由于材料系统的组元之间是相互联系和相互作用的，因此系统内部是由各组元构成的有机整体。
　　③环境性材料是开放的系统。在材料的制备、加工和使用等流程中，系统与环境之间都有输入与输出的关系，因此必须重视环境对材料系统的影响，从而达到控制材料组织和性能的目的。
　　④整体性对于系统的功能，特别是系统的最优化功能，必须从系统的整体来考虑问题和进行研究。有些系统中的每个组元并不是很完善，但由于组织结构较好，可以综合成为具有良好功能的系统。反之，系统中的组元虽然都很好，但因为组织结构欠佳，系统的整体功能仍是不好的。这就是材料组织控制的重要性。
　　组织控制的最优化目的，就是通过一定的方法与途径，合理安排材料中合金元素的存在形式与分布，获得所期望的组织结构及其状态，使材料的潜力得到充分的发挥。
　　在一般情况下，材料在制备、加工和使用过程中都会涉及组织演化（evolution）的问题。材料组织演化有四个共性问题：能量、过程、结构和性能。
　　材料的能量既包括了材料的内能，也包括了材料与环境交换的能量。材料的过程表明材料在给定外界条件下从始态到终态的变化。材料的结构表明材料的组元及其排列和运动的方式。材料的性能是一种参量，用于表征材料在给定外界条件下的行为。

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