本书主要介绍针对钢铁生产过程复杂性和用户个性化需求，构建跨系统、跨工序的钢铁工艺质量大数据平台，充分利用工业大数据驱动，融合物理冶金学原理和智能优化策略实现钢材生产全流程组织性能演变的数字解析，从而统筹全流程关键工艺质量参数；同时开发高效的多目标优化算法，针对用户个性化需求，形成生产全局工艺快速设计，通过多工序协调匹配来提高钢铁产品质量的稳定性和生产效率。 本书可供钢铁企业管理层和工程技术人员阅读，也可供冶金自动化技术的科研、设计、生产维护人员以及大专院校的自动化、计算机、机电专业师生参考。
周晓光，男，博士，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室副教授,1
第1章概述...PAGEREF _Toc79231918 \h1 1.1钢材组织性能控制开发的研究背景...PAGEREF _Toc79231919 \h1 1.2组织-性能预测与智能控制技术的技术内涵...PAGEREF _Toc79231920 \h2 1.3组织性能模拟与预测的发展历史...PAGEREF _Toc79231921 \h5 1.3.1对金属组织与性能的早期研究...PAGEREF _Toc79231922 \h5 1.3.2近代对成形过程中组织性能的控制...PAGEREF _Toc79231923 \h6 1.3.3现代组织性能模拟与预测的进展...PAGEREF _Toc79231924 \h7 1.4高精度组织性能预测模型的发展...PAGEREF _Toc79231925 \h9 1.4.1基于物理冶金学原理的组织性能预测模型...PAGEREF _Toc79231926 \h9 1.4.2基于人工智能理论的组织性能预测模型...PAGEREF _Toc79231927 \h21 1.4.3组织性能预测系统的开发及应用...PAGEREF _Toc79231928 \h22 1.5智能优化设计理论在钢材热加工领域应用的现状...PAGEREF _Toc79231929 \h25 1.6组织性能模拟与预测的发展展望...PAGEREF _Toc79231930 \h29 1.7主要参考文献...PAGEREF _Toc79231931 \h30 第2章物理冶金现象的热力学和动力学基础及典型实验方法...PAGEREF _Toc79231932 \h35 2.1固态相变热力学简介...PAGEREF _Toc79231933 \h35 2.1.1规则溶液亚点阵模型...PAGEREF _Toc79231934 \h35 2.1.2中心原子模型...PAGEREF _Toc79231935 \h37 2.1.3超组元模型...PAGEREF _Toc79231936 \h42 2.1.4仲平衡模型...PAGEREF _Toc79231937 \h43 2.2固态相变动力学简介...PAGEREF _Toc79231938 \h44 2.2.1恒温相变动力学...PAGEREF _Toc79231939 \h45 2.2.2非恒温条件下的相变动力学...PAGEREF _Toc79231940 \h50 2.3典型实验方法...PAGEREF _Toc79231941 \h59 2.3.1单道次压缩实验...PAGEREF _Toc79231942 \h60 2.3.2双道次压缩实验...PAGEREF _Toc79231943 \h66 2.3.3应力松弛实验...PAGEREF _Toc79231944 \h70 2.3.4热膨胀实验...PAGEREF _Toc79231945 \h77 2.3.5连续冷却压缩试验...PAGEREF _Toc79231946 \h79 2.4主要参考文献...PAGEREF _Toc79231947 \h84 第3章热轧C-Mn钢组织-性能演变综合模型的建立及在实际生产中的应用...PAGEREF _Toc79231948 \h88 3.1再结晶行为的预测模型...PAGEREF _Toc79231949 \h88 3.1.1再结晶动力学模型...PAGEREF _Toc79231950 \h88 3.1.2再结晶动力学参数计算...PAGEREF _Toc79231951 \h90 3.1.3再结晶计算结果...PAGEREF _Toc79231952 \h91 3.2相变行为的预测模型...PAGEREF _Toc79231953 \h93 3.2.1加工硬化g相变过程热力学参数的计算...PAGEREF _Toc79231954 \h93 3.2.2热变形对Ae3影响的热力学计算...PAGEREF _Toc79231955 \h98 3.2.3相变动力学行为的预测模型...PAGEREF _Toc79231956 \h100 3.2.4 a-晶粒尺寸的预测模型...PAGEREF _Toc79231957 \h105 3.3热轧C-Mn钢组织性能间对应关系模型的建立...PAGEREF _Toc79231958 \h107 3.4 C-Mn钢综合组织－性能预测模型应用...PAGEREF _Toc79231959 \h108 3.4.1在本钢的应用...PAGEREF _Toc79231960 \h108 3.4.2在宝钢的应用...PAGEREF _Toc79231961 \h111 3.4.3在BHPNZ Steel的应用...PAGEREF _Toc79231962 \h113 3.5本章小结...PAGEREF _Toc79231963 \h120 3.6主要参考文献...PAGEREF _Toc79231964 \h121 第4章 HSLA钢热轧组织-性能演变综合模型的建立及在生产中的应用...PAGEREF _Toc79231965 \h125 4.1热变形奥氏体的再结晶行为...PAGEREF _Toc79231966 \h126 4.1.1动态再结晶行为...PAGEREF _Toc79231967 \h126 4.1.2静态再结晶行为...PAGEREF _Toc79231968 \h128 4.2奥氏体显微组织的演变过程...PAGEREF _Toc79231969 \h129 4.2.1动态再结晶过程...PAGEREF _Toc79231970 \h129 4.2.2静态再结晶过程...PAGEREF _Toc79231971 \h130 4.2.3未再结晶区变形...PAGEREF _Toc79231972 \h130 4.2.4位错密度的变化...PAGEREF _Toc79231973 \h131 4.2.5控轧过程中的组织演变...PAGEREF _Toc79231974 \h131 4.2.6计算结果与讨论...PAGEREF _Toc79231975 \h132 4.3微合金碳氮化物的应变诱导析出...PAGEREF _Toc79231976 \h133 4.3.1热力学参数计算...PAGEREF _Toc79231977 \h134 4.3.2析出相形核的化学驱动力...PAGEREF _Toc79231978 \h136 4.3.3等温过程析出动力学...PAGEREF _Toc79231979 \h136 4.3.4连续冷却析出动力学...PAGEREF _Toc79231980 \h139 4.4加工硬化奥氏体的连续冷却相变...PAGEREF _Toc79231981 \h143 4.4.1热力学参数的计算...PAGEREF _Toc79231982 \h144 4.4.2等温相变动力学...PAGEREF _Toc79231983 \h147 4.4.3连续冷却相变动力学...PAGEREF _Toc79231984 \h153 4.5显微组织与力学性能的对应关系...PAGEREF _Toc79231985 \h156 4.5.1细晶强化和位错强化...PAGEREF _Toc79231986 \h157 4.5.2固溶强化...PAGEREF _Toc79231987 \h158 4.5.3析出强化...PAGEREF _Toc79231988 \h158 4.5.4组织－性能关系式...PAGEREF _Toc79231989 \h159 4.6模型在预测HQ60和管线钢组织－性能演变规律中的应用...PAGEREF _Toc79231990 \h161 4.6.1 HQ60钢的控轧控冷实验和组织－性能变化规律...PAGEREF _Toc79231991 \h162 4.6.2热轧管线钢的组织预测...PAGEREF _Toc79231992 \h166 4.7本章小结...PAGEREF _Toc79231993 \h171 4.8主要参考文献...PAGEREF _Toc79231994 \h172 第5章钢材生产工业大数据的挖掘技术...PAGEREF _Toc79231995 \h176 5.1工业大数据平台的建立...PAGEREF _Toc79231996 \h176 5.1.1数据采集...PAGEREF _Toc79231997 \h176 5.1.2数据库的建立...PAGEREF _Toc79231998 \h179 5.2工业数据建模存在及数据挖掘方法简介...PAGEREF _Toc79231999 \h182 5.2.1工业数据建模存在的问题...PAGEREF _Toc79232000 \h182 5.2.2工业大数据挖掘方法 (待补充)PAGEREF _Toc79232001 \h184 5.3数据挖掘在建模过程中的典型应用...PAGEREF _Toc79232002 \h189 5.3.1数据处理...PAGEREF _Toc79232003 \h189 5.3.2模型建立...PAGEREF _Toc79232004 \h192 5.3.3分析与讨论...PAGEREF _Toc79232005 \h192 5.4主要参考文献...PAGEREF _Toc79232006 \h194 第6章人工智能算法在组织性能预测中的应用...PAGEREF _Toc79232007 \h197 6.1人工智能算法在动态再结晶行为预测中的应用...PAGEREF _Toc79232008 \h197 6.1.1动态再结晶行为的机器学习框架概述...PAGEREF _Toc79232009 \h197 6.1.2动态再结晶行为预测结果...PAGEREF _Toc79232010 \h201 6.2人工智能算法在相变行为预测中的应用（待补充）...PAGEREF _Toc79232011 \h207 6.3大数据驱动的物理冶金学模型...PAGEREF _Toc79232012 \h207 6.3.1大数据驱动的物理冶金学模型概述...PAGEREF _Toc79232013 \h207 6.3.2大数据驱动的物理冶金学模型...PAGEREF _Toc79232014 \h216 6.3.3模型预测结果讨论...PAGEREF _Toc79232015 \h226 6.4人工智能算法在带钢力学性能在线预测中的应用...PAGEREF _Toc79232016 \h237 6.4.1基于贝叶斯正则化神经网络的带钢性能在线预测...PAGEREF _Toc79232017 \h238 6.4.2基于随机森林的带钢性能在线预测（待补充）...PAGEREF _Toc79232018 \h241 6.4.3基于支持向量机的带钢性能在线预测（待补充）...PAGEREF _Toc79232019 \h241 6.4.4基于深度学习的带钢性能在线预测（待补充）...PAGEREF _Toc79232020 \h241 6.5主要参考文献...PAGEREF _Toc79232021 \h241 第7章多目标优化算法在板带产品工艺智能优化中的应用...PAGEREF _Toc79232022 \h248 7.1多目标粒子群优化算法开发及应用...PAGEREF _Toc79232023 \h248 7.1.1多目标粒子群优化算法开发...PAGEREF _Toc79232024 \h248 7.1.2多目标粒子群优化算法应用...PAGEREF _Toc79232025 \h258 7.2ε-ODICSA多目标优化算法开发及应用（待补充）...PAGEREF _Toc79232026 \h262 7.3基于MOEAD多目标算法开发及应用（待补充）...PAGEREF _Toc79232027 \h262 7.4主要参考文献...PAGEREF _Toc79232028 \h262 第8章板带产品组织性能预测及工艺优化系统的开发及应用...PAGEREF _Toc79232029 \h265 8.1组织性能预测及工艺优化系统介绍...PAGEREF _Toc79232030 \h265 8.2组织性能预测及工艺优化系统应用...PAGEREF _Toc79232031 \h271 8.2.1钢种开发（待定）...PAGEREF _Toc79232032 \h271 8.2.2合金减量化设计...PAGEREF _Toc79232033 \h271 8.2.3柔性化生产（待补充）...PAGEREF _Toc79232034 \h274 8.3参考文献...PAGEREF _Toc79232035 \h274 索引
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