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在我國制造業從數量擴張向質量提高轉型的歷史時期，對成分/工藝組織-性能的精確定量理解成為金屬材料科學與工程領域亟待解決的共性、基礎性難題。本書立足于熱力學和動力學，總結材料學和材料加工學中貫通成分/工藝-組織-性能的共性理論或規律，旨在用非平衡態熱力學實現“將熱力學應用于非平衡動力學過程”的目標。通過闡明熱-動力學多樣性、熱-動力學相關性和熱-動力學貫通性，解決貫通材料學與材料加工學的重大基礎性難題——基于整體加工過程的微觀組織預測和面向目標組織與性能的加工工藝設計。