无锡不锈钢过程论

发布时间：2014/5/13  作者：不详  点击量：1519次

自然界有各式各样的状态，由一种状态达到另一种状态.需要经历一种或一系列过程。这些过程，有些是短暂的，有些是漫长的。自然科学分门别类地研究了各式各样的过程，总结出各式各样的规律。 过程有三个共性问题:方向、途径、结果。 首先，分析过程的结果。 生物的进化过程的规律是适者生存。这就是说:“在生物界，这种宇宙过程的最大特点之一就是生存斗争，每一物种和其他物种的相互竞争，其结果就是选择。 这就是，那些生存下来的类型，总的说来，都是最适应于在某一个时期所存在的环境条件的。因此，在这方面，也仅仅在这方面，它们是最适者”[13]0 在合金的过程中，也有不同过程在相互竟争，导致过程产物适者生存的现象。 例如，Al-4 % Cu合金的脱溶产物有GPI , GP U、『及0，对于这些脱溶产物的出现，曾有顺序论及阶段论之争〔1a).前者认为这些脱溶产物是按顺序形成的，并由亚稳定相依次转变为较稳定的相;后者认为这些脱溶产物是按阶段形成的，在亚稳相溶解的同时，较稳定的相独立形核而长大;二者各有实验结果支持。这种争论是没有必要的，用竞存论可以得到统一。在适当的外界条件下，各种脱溶产物都可出现:既能由亚稳相转变为较稳定的相，如0'--.色而较稳定的相也可独立形核，如e在晶界形核;总之是:适者生存。 这种竞存论，同样适用于其他合金过程。例如，过共析钢(如Fe-1.196 C)退火时，Fe3C既有球化而降低界面能的过程，也有分解为稳定相一石墨而降低化学自由能的过程;控制退火工艺，可使适者生存。我们要回答的问题是:在合金结构变化的过程中，适者生存的“适”是什么?问题的答案，对于控制合金的性能和结构，是十分重要的。 自然过程总是在特定的空间内进行的。金属物理的进展，使我们对于合金的结构有了逐渐深人的了解，对于过程进行的环境有了逐渐明确的图像。生物学中“适者生存”的观点，在合金中也可得到应用，只有那种最适于环境(即合金的结构)的过程，才是最容易发生的。而所谓“最适”，就必须具体地分析过程的方向和途径。 在物理界，我们观察到许多物理变化的过程，都是从能量高的状态趋向于能量低的状态，并且是易于沿着阻力较小的途径进行的。例如，水从高处自然地流向低处，降低了位能，而且阻力较小的渠道的流量较大，这是水流过程的规律。电流过程也是一样，电是从高电位处流向低电位处，而且应用欧姆定律来控制电流的大小，电阻低时，电流大。 物理学中其他过程的进行，也遵循着一定的规律。例如在几何光学中，有光程最短时间原理，即光线采取费时最短的途径传播，即: 利用最小作用原理可以导出物体的运动方程。从式1-19及式1-21可以看出，作用A的量纲为〔能量)x〔时间〕，因此这个原理要求〔能量)x〔时间〕为最小或恒定值。 化学动力学的进展，有可能探明化学反应过程中原子、分子及离子的行为，从而可了解确定反应产物和反应途径的各种参量。尽管计算较为复杂，但是其基本思路，仍然是寻求激活能最小的途径为最可能的反应途径〔’5〕。 冶金学本来就是化学的分支之一，因而阿累尼乌斯方程也经常用来分析冶炼过程的反应速度，随后，固态合金的反应过程也广泛地应用这个方程[161。经常将实验数据绘制在(馆V)一(1IT)的坐标系内，这些实验点经常落在一直线上，从直线的斜率，可求出激活能EA。设式1-22中A不随温度而变，则:然后，从EA的数值去推论过程的机制。 研究合金过程的途径时，不管是制备和处理合金的过程，或者是合金性能表现的过程，或者是合金的使用过程，人们都自觉地或不自觉地接受了化学动力学观点，即激活能最小的途径为最可能的反应途径。这个观点也与物理过程中阻力最小途径概念符合。因为阻力最小，则过程进行最快;而激活能最小，则反应速度最大，也是过程进行最快(在这里假定了式1-22中A为常数);二者的含义是相同的。速度最快，则所需时间最短，这与光程最短时间原理相似;若能It不变，又与最小作用原理相似。看来，自然界的过程是“捷足先登”，阻力最小速度最快的过程是起支配作用的过程。合金中过程的进行遵循三条基本原理: (1)过程是沿着能量降低的方向发生; (2)过程是遵循阻力最小的途径进行; (3)过程的结果是适者生存。 看来，自然界过程进行的共性是:能量降低，“捷足先登”，“适者生存”。 如图1-7所示，克服阻力需要能量。因此，过程的方向和途径都与能量有关，在下面我们讨论能量。