第0章緒論
0.1材料的性能 001
0.2材料的力學(xué)性能 002
0.3材料力學(xué)性能的研究目的和意義 003
0.4材料力學(xué)性能應(yīng)用 003
第1章材料在單向靜載拉伸下的力學(xué)性能
1.1靜拉伸力學(xué)試驗(yàn) 005
1.1.1拉伸曲線 005
1.1.2拉伸性能指標(biāo) 007
1.2彈性變形 009
1.2.1彈性變形機(jī)制 009
1.2.2彈性性能 010
1.2.3非理想彈性變形 013
1.3塑性變形 016
1.3.1塑性變形機(jī)制 016
1.3.2物理屈服 017
1.3.3屈服后變形 022
1.3.4靜力韌度 027
1.4材料的斷裂 027
1.4.1斷裂的類型與特征 027
1.4.2斷裂機(jī)制 032
1.4.3斷裂強(qiáng)度 036
1.4.4斷裂理論的意義 043
案例鏈接1-1：三級(jí)時(shí)效工藝提升動(dòng)車組推桿的性能 045
1.5本章小結(jié) 045
本章重要詞匯 046
思考與練習(xí) 047
第2章材料在其它靜載荷下的力學(xué)性能
2.1加載方式與應(yīng)力狀態(tài) 048
2.1.1應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù) 048
2.1.2力學(xué)狀態(tài)圖 049
2.2壓縮 051
2.2.1壓縮試驗(yàn)的特點(diǎn) 051
2.2.2壓縮試驗(yàn) 051
2.3彎曲 052
2.3.1彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn) 052
2.3.2彎曲試驗(yàn) 052
2.4剪切 054
2.4.1剪切試驗(yàn)的特點(diǎn) 054
2.4.2剪切試驗(yàn) 054
2.5扭轉(zhuǎn) 055
2.5.1扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的特點(diǎn) 055
2.5.2扭轉(zhuǎn)試驗(yàn) 056
2.6缺口試樣靜載荷試驗(yàn) 057
2.6.1缺口效應(yīng) 057
2.6.2缺口試樣靜拉伸試驗(yàn) 060
2.6.3缺口試樣靜彎曲試驗(yàn) 062
2.7硬度 063
2.7.1硬度試驗(yàn)的特點(diǎn) 063
2.7.2布氏硬度 063
2.7.3洛氏硬度 066
2.7.4維氏硬度 068
2.7.5其它硬度試驗(yàn) 069
2.7.6硬度與其它性能指標(biāo)的關(guān)系 071
案例鏈接2-1：缺口對(duì)7A85合金拉伸性能的影響 073
2.8本章小結(jié) 075
本章重要詞匯 076
思考與練習(xí) 076
第3章材料在沖擊在和下的力學(xué)性能
3.1概述 077
3.2沖擊載荷下材料性能的特點(diǎn) 078
3.3沖擊下材料的性能 078
3.3.1沖擊試驗(yàn)方法 078
3.3.2擺錘沖擊試驗(yàn) 079
3.3.3落錘沖擊試驗(yàn) 081
3.3.4其它沖擊試驗(yàn) 081
3.4低溫下材料的沖擊性能 083
3.4.1低溫脆性現(xiàn)象 083
3.4.2韌脆轉(zhuǎn)變溫度 084
3.4.3影響韌脆轉(zhuǎn)變溫度的因素 085
案例鏈接3-1：鎳含量提高球墨鑄鐵低溫韌性 087
案例鏈接3-2：鋼軌焊接接頭的落錘沖擊試驗(yàn) 088
3.5本章小結(jié) 089
本章重要詞匯 089
思考與練習(xí) 089
第4章材料的斷裂韌度
4.1裂紋及其尖端應(yīng)力場(chǎng) 090
4.1.1裂紋擴(kuò)展的基本形式 091
4.1.2裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng) 091
4.2斷裂韌度KⅠC 093
4.2.1斷裂判據(jù) 093
4.2.2裂紋尖端塑性區(qū)及KⅠ修正 094
4.2.3影響斷裂韌度的因素 098
4.2.4斷裂韌度與常規(guī)力學(xué)性能指標(biāo)之間的關(guān)系 102
4.3裂紋擴(kuò)展能量釋放率 103
4.4斷裂韌度在金屬材料中的應(yīng)用舉例 105
4.4.1高壓容器承載能力的計(jì)算 105
4.4.2高壓殼體的熱處理工藝選擇 106
4.4.3大型轉(zhuǎn)軸斷裂分析 107
4.4.4評(píng)定鋼鐵材料的韌脆性 108
4.5斷裂韌度KⅠC的測(cè)試 110
4.5.1試樣的形狀、尺寸及制備 110
4.5.2測(cè)試方法 111
4.5.3試驗(yàn)結(jié)果的處理 112
4.6彈塑性條件下金屬斷裂韌度 113
4.6.1斷裂韌度JⅠC 113
4.6.2斷裂韌度c 115
案例鏈接4-1：耐候鋼激光-MAG復(fù)合焊接頭的低溫?cái)嗔秧g性 116
案例鏈接4-2：焊接環(huán)境濕度對(duì)SMA490耐候鋼MAG焊接接頭
性能影響 118
4.7本章小結(jié) 118
本章重要詞匯 119
思考與練習(xí) 119
第5章材料的疲勞
5.1疲勞現(xiàn)象 121
5.1.1變動(dòng)載荷和循環(huán)應(yīng)力 121
5.1.2疲勞分類及特點(diǎn) 122
5.1.3疲勞宏觀斷口特征 123
5.2高周疲勞 125
5.2.1應(yīng)力-疲勞壽命關(guān)系(S-N曲線) 125
5.2.2S-N曲線的安全系數(shù) 126
5.2.3疲勞試驗(yàn) 127
5.2.4影響疲勞強(qiáng)度的主要因素 129
5.2.5疲勞極限與靜強(qiáng)度間的關(guān)系 143
5.3低周疲勞 145
5.3.1循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線 146
5.3.2應(yīng)變-疲勞壽命曲線 148
5.3.3含缺口零件疲勞壽命估算 149
5.4疲勞裂紋擴(kuò)展 150
5.4.1疲勞裂紋擴(kuò)展曲線 150
5.4.2疲勞裂紋擴(kuò)展速率 151
5.4.3影響疲勞裂紋擴(kuò)展的主要因素 153
5.4.4疲勞壽命預(yù)測(cè) 158
5.5疲勞過程及機(jī)理 159
5.5.1疲勞裂紋形成 159
5.5.2疲勞裂紋擴(kuò)展階段 161
案例鏈接5-1：多元共滲技術(shù)提高螺旋道釘?shù)目蛊谛阅?163
案例鏈接5-2：外物損傷對(duì)S38C車軸鋼疲勞性能的影響 164
5.6本章小結(jié) 166
本章重要詞匯 167
思考與練習(xí) 168
第6章環(huán)境介質(zhì)作用下材料的力學(xué)性能
6.1應(yīng)力腐蝕 169
6.1.1應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件 169
6.1.2應(yīng)力腐蝕斷裂機(jī)理及斷口形貌特征 170
6.1.3應(yīng)力腐蝕評(píng)價(jià)指標(biāo) 172
6.1.4應(yīng)力腐蝕常見常用研究方法 174
6.2氫脆 177
6.2.1氫在金屬中的存在形式 177
6.2.2氫脆類型及其特征 178
6.2.3鋼的氫致延滯斷裂機(jī)理 179
6.2.4氫致延滯斷裂與應(yīng)力腐蝕的關(guān)系 180
6.2.5防止氫脆的措施 181
案例鏈接6-1：通過添加稀土元素改進(jìn)7系鋁合金耐應(yīng)力
腐蝕性能 182
6.3本章小結(jié) 183
本章重要詞匯 183
思考與練習(xí) 184
第7章材料的摩擦與磨損性能
7.1概述 185
7.2材料表面形貌與接觸 185
7.2.1表面形貌 185
7.2.2表面接觸 186
7.3摩擦 187
7.3.1概念及分類 187
7.3.2摩擦理論 188
7.3.3微觀機(jī)理 188
7.4磨損 189
7.4.1磨損過程 189
7.4.2黏著磨損 191
7.4.3磨粒磨損 193
7.4.4微動(dòng)磨損 194
7.4.5疲勞磨損 196
7.4.6沖擊磨損 198
7.4.7腐蝕磨損 199
7.5磨損試驗(yàn)方法 200
7.5.1試驗(yàn)類型 200
7.5.2試驗(yàn)設(shè)備 201
7.5.3磨損參量 202
7.5.4磨損參量測(cè)定方法 203
案例鏈接7-1：層流等離子體提高車輪材料耐磨性能和疲勞性能 203
案例鏈接7-2：高耐載流磨損摩擦副 205
7.6本章小結(jié) 206
本章重要詞匯 206
思考與練習(xí) 207
第8章材料的高溫力學(xué)性能
8.1材料高溫力學(xué)性能概述 208
8.2材料的蠕變 209
8.2.1金屬的蠕變現(xiàn)象 209
8.2.2金屬的蠕變變形機(jī)理 211
8.2.3金屬的蠕變斷裂機(jī)理 212
8.3蠕變?cè)囼?yàn)及性能指標(biāo) 213
8.3.1規(guī)定塑性應(yīng)變強(qiáng)度 213
8.3.2蠕變斷裂強(qiáng)度 214
8.3.3剩余應(yīng)力 216
8.4金屬高溫疲勞性能 217
8.4.1高溫疲勞試驗(yàn) 217
8.4.2高溫疲勞的一般規(guī)律 218
8.4.3疲勞和蠕變的交互作用 219
8.4.4蠕變-疲勞損傷模式 219
8.5金屬高溫力學(xué)性能的主要影響因素 220
案例鏈接8-1：熱暴露對(duì)7A85鋁合金力學(xué)性能的影響 222
8.6本章小結(jié) 223
本章重要詞匯 224
思考與練習(xí) 224
第9章材料力學(xué)性能試驗(yàn)
9.1缺口試樣靜拉伸試驗(yàn) 225
9.2硬度測(cè)定試驗(yàn) 227
9.3彎曲沖擊試驗(yàn)及韌脆轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定 233
9.4斷裂韌度KⅠC測(cè)定試驗(yàn) 235
9.5疲勞曲線測(cè)定試驗(yàn) 238
9.6材料的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 242
9.7材料的摩擦與磨損試驗(yàn) 245
9.8報(bào)告模板 247
附錄
附錄1本書主要符號(hào)及術(shù)語名稱 250
附錄2幾種裂紋的KⅠ表達(dá)式 251
附錄32值 253
附錄4常見材料的屈服強(qiáng)度 254
附錄5常見材料的疲勞強(qiáng)度 254
附錄6常見材料的彈性模量、剪切模量和泊松比 255
附錄7常見材料的斷裂韌度KⅠC值 256
附錄8幾種鋼鐵材料的室溫KⅠC值 256
附錄9常見材料的沖擊韌性 257
附錄10常見材料間摩擦系數(shù) 257
附錄11相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn) 257
參考文獻(xiàn)
書單推薦
