1 金屬固態(tài)組織演化概述（Introduction to Solid—state Structure Evolution in Alloy）
　　在一般情況下，金屬合金是一種具有晶體結構的材料，它是由各種不同相所組成的系統(tǒng)。金屬合金材料在溫度、壓力等外界環(huán)境條件發(fā)生改變時，往往會發(fā)生晶體結構的轉變和組織狀態(tài)的變化，也就是常說的相變或組織演化。材料的組織演化進行的類型和程度，決定了最終的產物，即組織狀態(tài)。而材料的性能是取決于組織狀態(tài)的。為了使材料得到所希望的性能，我們必須在加工、制備等過程中控制材料的宏觀與微觀組織狀態(tài)。因此，必須理解和掌握材料在不同環(huán)境條件下發(fā)生的相變或組織演化過程的規(guī)律及其產物特性。
　　1.1 固態(tài)組織演化的辯證觀與自組織
　　1.1.1 金屬材料系統(tǒng)組織演化的復雜性
　　1.1.1.1 一般概念的內涵與外延
　�。�1）系統(tǒng)與要素 材料是一個開放的復雜系統(tǒng)。錢學森從控制論角度，強調了系統(tǒng)的功能：“系統(tǒng)是由相互依賴的若干組成部分結合而成的、具有特定功能的有機整體”。特定功能類似于材料的性能，組成部分就是材料的組織結構或組成相。材料系統(tǒng)所具有的主要特性描述如下。
　�、倌康男� 材料是作為某些性能為人類服務的。因此研究材料系統(tǒng)，就是希望能獲得一定的性能或功能。
　�、诮Y構性 由于材料系統(tǒng)的組元之間是相互聯系和相互作用的，因此系統(tǒng)內部是由各組元構成的有機整體。
　�、郗h(huán)境性材料是開放的系統(tǒng)。在材料的制備、加工和使用等流程中，系統(tǒng)與環(huán)境之間都有輸入與輸出的關系，因此必須重視環(huán)境對材料系統(tǒng)的影響，從而達到控制材料組織和性能的目的。
　�、苷�體性對于系統(tǒng)的功能，特別是系統(tǒng)的最優(yōu)化功能，必須從系統(tǒng)的整體來考慮問題和進行研究。有些系統(tǒng)中的每個組元并不是很完善，但由于組織結構較好，可以綜合成為具有良好功能的系統(tǒng)。反之，系統(tǒng)中的組元雖然都很好，但因為組織結構欠佳，系統(tǒng)的整體功能仍是不好的。這就是材料組織控制的重要性。
　　組織控制的最優(yōu)化目的，就是通過一定的方法與途徑，合理安排材料中合金元素的存在形式與分布，獲得所期望的組織結構及其狀態(tài)，使材料的潛力得到充分的發(fā)揮。
　　在一般情況下，材料在制備、加工和使用過程中都會涉及組織演化（evolution）的問題。材料組織演化有四個共性問題：能量、過程、結構和性能。
　　材料的能量既包括了材料的內能，也包括了材料與環(huán)境交換的能量。材料的過程表明材料在給定外界條件下從始態(tài)到終態(tài)的變化。材料的結構表明材料的組元及其排列和運動的方式。材料的性能是一種參量，用于表征材料在給定外界條件下的行為。