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相图计算与工艺窗口工程

共计 30 章节
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01
课程导入与工程问题定义
目标=从材料加工与服役需求出发 · 明确相图计算与工艺窗口工程要解决的核… · 输入输出
课程导入工程问题定义
02
热力学基础与相平衡条件
目标=系统讲解吉布斯自由能 · 化学势 · 相平衡判据
热力学基础相平衡条件
03
相图基础与常见相图类型
目标=二元 · 三元及多元相图的几何表达 · 相区
相图基础常见相图类型
04
计算相图方法总览
目标=CALPHAD方法的基本思想 · 热力学模型与数据库的关系 · 计算流程与常用软件生态
计算相图方法总览CALPHAD
05
热力学模型与自由能表达式
目标=理想溶液 · 正规溶液 · 亚正规溶液
热力学模型自由能表达式
06
相图计算中的数值方法与优化
目标=相平衡求解 · 自由能最小化 · 全局优化与参数拟合
相图计算数值方法
07
热力学数据库的构建与评估
目标=实验数据 · 第一性原理数据与文献数据的整合 · 数据库参数优化
热力学数据库的构…评估
08
二元相图计算实战
目标=针对典型二元合金或陶瓷体系 · 完成从数据库选择 · 相图计算
二元相图计算实战目标=针对典型二…
09
三元与多元相图计算实战
目标=利用三元等温截面 · 液相面投影与初晶区分析 · 解决多元体系相平衡计算与相区识别问题
三元多元相图计算实战
10
相图计算中的缺陷与有序相
目标=空位 · 反位 · 有序-无序转变与金属间化合物的建模
相图计算缺陷
11
相变热力学与驱动力计算
目标=相变驱动力 · 亚稳相 · 失稳分解与形核热力学
相变热力学驱动力计算
12
扩散与相变动力学基础
目标=扩散方程 · 界面迁移 · 长大与粗化
扩散相变动力学基础
13
相图计算与热加工工艺映射
目标=将温度 · 成分 · 冷却速率等工艺变量映射到相组成与相分…
相图计算热加工工艺映射
14
工艺窗口的基本概念与表达
目标=工艺窗口的定义 · 边界 · 鲁棒性与可制造性
工艺窗口的基本概…表达
15
凝固路径与偏析计算
目标=Scheil-Gulliver… · 平衡凝固与快速凝固 · 计算凝固路径
凝固路径偏析计算
16
热处理工艺窗口设计
目标=退火 · 固溶 · 时效与淬火工艺的相图计算支持
热处理工艺窗口设…目标=退火
17
焊接与连接工艺窗口
目标=焊接热循环下的相变 · 裂纹敏感性与热影响区组织预测 · 利用相图计算优化焊接材料与工艺参数
焊接连接工艺窗口
18
增材制造工艺窗口
目标=快速凝固 · 非平衡相选择与残余应力 · 结合相图计算与热历史分析建立打印参数…
增材制造工艺窗口目标=快速凝固
19
粉末冶金与烧结工艺窗口
目标=烧结温度 · 气氛与成分对相稳定性的影响 · 计算烧结窗口并预测致密化与相变行为
粉末冶金烧结工艺窗口
20
涂层与表面工程工艺窗口
目标=扩散障 · 涂层/基体界面反应与相稳定性 · 利用相图计算设计涂层成分与沉积工艺
涂层表面工程工艺窗口
21
腐蚀与氧化环境下的相稳定性
目标=环境化学势 · 氧分压与温度对相平衡的影响 · 构建腐蚀防护相关的工艺-环境窗口
腐蚀氧化环境下的相稳…
22
相图计算与力学性能关联
目标=相组成 · 相分数与微观结构对强度 · 韧性
相图计算力学性能关联
23
工艺窗口的多目标优化
目标=成分 · 温度 · 时间与冷却速率的多目标权衡
工艺窗口的多目标…目标=成分
24
不确定性量化与鲁棒工艺窗口
目标=热力学数据 · 动力学参数与工艺波动的不确定性传播 · 设计鲁棒工艺窗口与容差
不确定性量化鲁棒工艺窗口
25
相图计算与机器学习融合
目标=利用机器学习加速相图计算 · 数据库补全与工艺窗口预测 · 理解数据驱动方法的适用边界
相图计算机器学习融合
26
集成计算材料工程与工艺窗口平台
目标=将相图计算 · 动力学模拟与工艺仿真集成 · 构建面向实际构件的工艺窗口工程工作流
集成计算材料工程工艺窗口平台
27
典型工程案例一
目标=铝合金热处理与成形工艺窗口 · 分析固溶 · 时效与成形工艺窗口
典型工程案例一目标=铝合金热处…
28
典型工程案例二
目标=高温合金凝固与焊接工艺窗口 · 计算凝固路径 · 偏析与焊接热影响区相变
典型工程案例二目标=高温合金凝…
29
典型工程案例三
目标=增材制造专用合金设计 · 设计适合激光粉末床熔融的合金成分与打…
典型工程案例三目标=增材制造专…
30
课程项目答辩与总结
目标=学生展示工艺窗口工程项目成果 · 进行同行评审 · 教师点评
课程项目答辩目标=学生展示工…