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前言页 1

绪论 1

第一章 金属在单向静拉伸下的力学性能 3

第一节 拉伸曲线和应力应变曲线 3

一、应力和应变 3

二、应力应变状态 4

三、拉伸曲线、应力应变曲线 7

第二节 弹性变形阶段的力学性能 8

一、弹性变形及其实质 8

二、弹性模数 9

三、比例极限和弹性极限 10

四、弹性比功 11

五、弹性不完整性 11

第三节 塑性变形阶段的力学性能 15

一、金属的塑性变形方式及特点 15

二、屈服现象、屈服点与屈服强度 16

三、影响屈服强度的因素 18

四、屈服判据(屈服条件) 23

五、形变强化 24

六、颈缩现象 27

七、抗拉强度与真实断裂强度 29

八、金属的塑性 30

九、静力韧度 33

第四节 金属的断裂 34

一、断裂的类型 34

二、脆性断裂机理和微观特征 39

三、韧性断裂机理和微观特征 45

四、断裂强度 48

五、断裂理论的应用 52

六、力学状态图 54

小结 56

思考题与习题 58

参考文献 60

第二章 金属在其它静加载下的力学性能 61

第一节 扭转 61

一、扭转试验测定的力学性能指标 61

二、扭转试验的特点及应用 63

第二节 弯曲和压缩 64

一、弯曲试验 64

二、压缩试验 66

第三节 硬度 67

一、压入法硬度试验的特点及应用 67

二、布氏硬度 68

三、洛氏硬度 70

四、维氏硬度 72

六、其它硬度 73

五、显微硬度 73

七、根据金属硬度评定其它力学性能指标 74

小结 75

思考题与习题 76

参考文献 76

第三章 金属缺口试样的力学性能 78

第一节 缺口效应 78

一、弹性状态下的应力分布 78

二、塑性状态下的应力分布 79

一、缺口试样静拉伸和偏斜拉伸 80

第二节 缺口试样在静载荷下的力学性能 80

二、缺口试样静弯曲 81

第三节 缺口试样在冲击载荷下的力学性能 83

一、缺口试样冲击弯曲、冲击韧性 83

二、缺口试样冲击拉伸 86

第四节 低温脆性 86

一、低温脆性现象 86

二、韧脆转变温度 87

三、落锤试验和断裂分析图 89

第五节 影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素 91

一、冶金因素 91

二、外部因素 93

小结 94

思考题与习题 94

参考文献 95

第四章 金属的断裂韧性 96

第一节 线弹性条件下的断裂韧性 97

一、裂纹扩展的基本形式 97

二、应力场强度因子K1及断裂韧性K1c 98

三、裂纹扩展能量释放率G1及断裂韧性G1c 107

第二节 弹塑性条件下的断裂韧性 110

一、J积分原理及断裂韧性J1c 110

二、裂纹尖端张开位移(COD)及断裂韧性δc 113

第三节 影响断裂韧性的因素 116

一、断裂韧性与常规力学性能指标之间的关系 116

二、材料的成分、组织结构对断裂韧性的影响 117

三、特殊热处理对断裂韧性的影响 119

四、影响断裂韧性的外界因素 119

第四节 断裂韧性的测试 120

一、断裂韧性K1c的测试 120

二、断裂韧性J1c的测试 123

三、断裂韧性δc的测试 125

第五节 断裂韧性在工程中的应用 127

小结 131

思考题与习题 132

参考文献 133

第五章 金属的疲劳 134

第一节 金属疲劳现象 134

一、变动载荷和载荷谱 134

二、疲劳宏观断口特征 136

三、疲劳断裂的一般规律和特点 137

四、疲劳过程中的组织结构变化 140

第二节 疲劳断裂机理 142

一、疲劳裂纹形成 142

二、疲劳裂纹扩展和疲劳断口的微观特征 143

三、疲劳裂纹扩展速率 146

第三节 疲劳强度指标 149

一、疲劳极限 149

二、过载持久值及过载损伤界 156

三、疲劳缺口敏感度 158

四、其它抗疲劳性能 159

第四节 影响疲劳极限的因素 163

一、加载规范的影响 163

二、表面状态与尺寸因素 165

三、表面强化处理 166

四、合金成分及组织 168

一、低周疲劳 169

第五节 低周疲劳和热疲劳 169

二、热疲劳 173

第六节 冲击疲劳 174

一、冲击疲劳抗力变化规律及应用 174

二、影响冲击疲劳抗力的因素 175

小结 177

思考题与习题 178

参考文献 179

第六章 金属在环境介质作用下的力学性能 180

第一节 应力腐蚀断裂 180

一、应力腐蚀断裂现象及其产生条件 180

二、应力腐蚀断裂机理及断口形貌特征 181

三、应力腐蚀力学性能指标 183

四、防止应力腐蚀的措施 185

第二节 氢脆 186

一、氢的来源及其在金属中的存在形式 186

二、氢脆类型及其特征 186

三、高强度钢氢致延滞断裂机理 188

四、氢脆与应力腐蚀的关系 189

五、防止氢脆的措施 190

第三节 腐蚀疲劳 191

一、腐蚀疲劳的特点及机理 191

二、影响腐蚀疲劳的主要因素 192

三、防止腐蚀疲劳的措施 193

小结 193

思考题与习题 194

参考文献 194

第七章 金属磨损和接触疲劳 195

第一节 摩擦与磨损的基本概念 195

一、摩擦 195

二、磨损 195

第二节 滑动磨损 196

一、粘着磨损 196

二、磨粒磨损 199

三、腐蚀磨损 203

第三节 耐磨性及磨损试验方法 206

一、耐磨性 206

二、磨损试验方法 206

第四节 提高耐磨性的途径 208

第五节 金属接触疲劳 209

一、接触疲劳现象与接触应力 209

二、接触疲劳破坏机理 212

三、接触疲劳试验方法 214

四、影响接触疲劳抗力的因素 216

小结 218

思考题与习题 219

参考文献 220

第八章 金属高温力学性能 221

第一节 金属的蠕变现象 222

第二节 蠕变变形与断裂机理 223

一、蠕变变形机理 223

二、蠕变断裂机理 224

第三节 金属高温力学性能指标 226

一、蠕变极限 226

二、持久强度 227

三、松驰稳定性 228

四、影响蠕变极限和持久强度的主要因素 229

第四节 其它高温力学性能 231

一、高温短时拉伸性能 231

二、高温硬度 231

小结 232

思考题与习题 232

参考文献 233

附录 234

附录一 法定计量单位与公制单位换算表 234

附录二 常用金属力学性能试验标准及其应用范围 234

附录三 φ2值表 236

附录四 表面裂纹修正因子 236