焊接结构生产 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:邓洪军

出品人:

页数:343

译者:

出版时间:2004-2

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787111137382

丛书系列:

图书标签:

• 焊接
• 结构
• 生产
• 制造
• 工程
• 技术
• 工艺
• 金属
• 材料
• 工业

好的，这是一份关于《冶金过程中的热力学与动力学》的详细图书简介，内容不涉及您提到的《焊接结构生产》： --- 《冶金过程中的热力学与动力学》 （导言） 钢铁、有色金属、特种合金的生产制造，是现代工业的基石。而要实现高效、清洁、经济的金属材料制备，必须深入理解材料在高温环境下的内在变化规律。本书《冶金过程中的热力学与动力学》旨在系统阐述冶金过程（包括从矿石还原到精炼、铸造等环节）中所涉及的热力学原理、化学平衡以及反应速率的控制因素。本书聚焦于如何利用这些基础科学原理指导实际生产，优化工艺参数，从而获得具有特定性能的金属产品。 （第一部分：冶金热力学基础与应用） 第一章：冶金热力学的基本概念与工具 本章首先回顾了热力学的基本定律，重点强调了它们在冶金系统中的应用。内容涵盖吉布斯自由能、焓变、熵变以及它们与温度、压力之间的关系。我们引入了化学势的概念，这是理解多相平衡和组分迁移的关键。此外，本章详细介绍了用于计算冶金反应平衡的工具，如相图的绘制与解读（特别是三元及多元体系的简化相图），以及如何利用各种活度系数模型（如离子液体模型、亚格子模型）来处理非理想溶液中的化学行为。重点讨论了电化学方法在高温冶金平衡分析中的作用，例如熔融盐电解和熔融氧化物体系的研究。 第二章：反应平衡与相平衡分析 冶金过程本质上是一系列化学反应和相变过程的组合。本章深入探讨了化学反应的平衡条件。内容包括氧化还原反应的平衡电位计算，如何利用勒夏特列原理分析温度和压力对平衡位置的影响。特别关注了炉料中主要组分（如铁、氧、碳、硅）在高温下的相互作用。 在相平衡部分，本书详细分析了冶金体系中常见的液-固、液-气、固-固平衡。例如，在钢水中，氧、硫、磷等杂质的溶解与去除机制，就需要精确的热力学模型来预测其在炉渣（通常是复杂的多组分氧化物体系）中的分配系数。我们利用盖斯定律和相律来解析冶金炉内复杂体系的稳定区和反应路径，为优化渣系设计和熔炼气氛控制提供理论依据。 第三章：合金体系的热力学计算 本章聚焦于合金的形成与稳定性。讨论了固溶体的形成热力学、化合物的生成以及固液转变过程中的热力学驱动力。重点内容包括：使用 CALPHAD 方法（计算相图）的基本原理，如何通过拟合实验数据来建立化合物的液相线、固相线和溶解度数据，从而建立可靠的数据库。这对于开发新型高熵合金和高温合金至关重要。此外，本章还讨论了冶金过程中夹杂物（如氧化物、硫化物）的热力学稳定性，如何通过控制过饱和度来控制夹杂物的形貌和尺寸分布，以改善最终产品的机械性能。 （第二部分：冶金反应的动力学控制） 第四章：反应速率与传输现象 热力学决定了反应是否可能发生，而动力学则决定了反应发生的快慢。本章从微观角度剖析冶金反应的速率决定步骤。内容包括反应速率方程的建立、活化能的概念以及温度对反应速率的影响（阿伦尼乌斯方程）。 传输现象是冶金反应动力学的核心。本章详细分析了三种主要的传输机制：扩散（分子扩散与流体扩散）、对流传质以及界面反应控制。在金属冶炼中，物质从反应物区向反应界面传递的速率往往慢于界面化学反应本身的速率，因此，有效的传质是提高反应效率的关键。本章会结合实际案例，如气体穿过熔池表面的吸收速率、熔池内气泡上升过程中的传质阻力等进行深入讨论。 第五章：界面反应动力学 冶金反应大多发生在固-液、液-液或液-气界面上。本章专门研究界面反应的动力学过程。这包括界面处的活化能垒、反应机理的推断，以及界面张力在界面反应中的作用。例如，在脱氧过程中，金属中的氧原子如何穿越界面到达炉渣中的氧化物相，其速率如何受到界面能和界面反应活性的共同影响。我们还讨论了催化效应在某些特定冶金反应中的应用，以及如何通过搅拌或加入表面活性剂来改变界面特性以加速反应。 第六章：宏观反应动力学与过程强化 本章将微观动力学原理应用于宏观冶金过程的模拟与优化。内容涵盖了反应器（如转炉、电炉）内的反应动力学模型构建。重点分析了气-液反应的流体力学耦合问题，例如吹氧过程中氧气在钢液中的吸收与反应速率。本书将介绍利用数学模型（如计算流体力学 CFD）来模拟炉内流动、传质和反应的耦合过程，以预测不同操作条件下的转化率和反应时间。同时，本章也探讨了反应器设计对动力学过程的影响，如通过增大反应界面积（如使用喷射技术或微通道反应器）来实现过程强化，从而显著缩短冶炼周期。 （结论与展望） 本书最后总结了热力学和动力学原理如何协同作用，指导现代冶金从经验主义走向科学化、智能化制造。展望未来，本书强调了在极端条件（如超高温、高压或真空环境）下，需要进一步发展热力学数据和精确的动力学模型，以应对未来高性能金属材料的制备挑战。 ---

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