断裂与环境断裂

前言
第一章断裂力学基础
1·1线弹性断裂力学
1·1·1应力场强度因子
1·三种裂纹组态
2·裂纹顶端附近应力场
3·应力场强度因子KI
4·临界应力场强度因子KIC
1·1·2塑性区及其修正
1·屈服判据
2·裂纹前端塑性区大小
3·塑性区修正
1·1·3裂纹扩展的能量判据
1·裂纹扩展阻力R
2·裂纹扩展动力GI
3·GI和KI关系
1·1·4断裂韧性和断裂应力
1·临界裂纹扩展力和断裂韧性
2·断裂韧性KIC测试
3·含裂纹构件的安全性
4·含裂纹构件的断裂应力
1·1·5缺口断裂力学
1·缺口应力集中
2·尖缺口前方应力场
3·缺口前方塑性区申的应力分布
4·约束系数儿和强化因子Q
5·缺口断裂韧性KIc(p)
6·晶体裂纹前端应力场
1·2弹塑性断裂力学
1·2·1J积分理论
1·J积分定义
2·弹塑性裂纹前端的应力应变场
3·临界J积分,JIC
4·弹塑性（J积分)开裂判据
1·2·2裂纹顶端张开位移COD
1·带状屈服模型
2·COD和J积分关系
3·临界COD
4·压力容器的安全性评估
参考文献
第二章断裂物理基础
2·1断裂类型及断裂强度
2·1·1断裂类型及分类
1·按服役条件分类
2·按断裂应变分类
3·按断裂面的取向分类
4·按断口形貌分类
5·按断裂路径分类
2·1·2理论断裂强度
1·原子键合力σth
2·理论剪切断裂强度τmax
2·2韧断和脆断
2·2·1韧性断裂
1·韧性断口
2·韧断的应力判据
3·韧断的应变判据
4·空洞形核的能量判据
2·2·2脆性断裂
1·脆性断口
2·脆断的应力判据
3·双参数脆断判据
4·解理断裂强度的测量
2·2·3韧-脆转变
1·变温引起的韧-脆转变
2·环境引起的韧-脆转变
3·影响韧脆转变的因素
2·2·4断口分型理论
1·断口分型
2·分型维数的测量方法
3·分型维数与材料韧性的关系
2·3韧化原理及工艺
2·3·1KIC估算
1·韧断KIC
2·脆断KIC表达式
3·沿晶断裂KIC
2·3·2影响韧性的因素
1·结构特征
2·滑移特征
3·晶粒和晶界
4·杂质和第二相
5·试验条件
2·3·3韧化工艺
1·合金化
2·净化
3·细化晶粒或组织结构
参考文献
第三章断裂的微观机理
3·1微裂纹形核方式
3·1·1局部腐蚀形成微裂纹
3·1·2空位聚合成空洞形成微裂纹
3·1·3Cottrell刨位错反应形成微裂纹
3·1·4应力集中使原子键断裂形成微裂纹
3·2位错发射和无位错区
3·2·1裂纹和位错的交互作用
1·位错像力
2·裂尖位错的应力场
3·裂尖位错引起的应力强度因子
3·2·2发射位错的临界应力强度因子
3·2·3无位错区和反塞积群
1·无位错区的形成
2·无位错区的尺寸及本质
3·2·4无位错区中的应力分布
3·2·5位错对裂纹的屏蔽和反屏蔽作用
1·位错对裂尖的屏蔽
2·位错对裂尖的反屏蔽
3·3微裂纹形核的位错理论
3·3·1位错塞积形成微裂纹
1·Stroh理论
2·Smith理论
3·3·2位错反应形成微裂纹
3·3·3无位错区中形成微裂纹
3·3·4微裂纹形核的原位观察
3·4韧脆判据及韧脆转变的位错理论
3·4·1Cottrell判据
3·4·2位错发射控制的韧脆判据
1·Rice-Thomson理论
2·失稳层错能控制的韧脆判据
3·4·3位错可动性控制的韧脆判据
3·5断裂过程的分子动力学模拟
3·5·1分子动力学方法简介
1·分子动力学模拟
2·边界条件
3·空间尺度和时间尺度问题
3·5·2势函数
1·对势
2·多体势
3·5·3裂尖应力场的分子动力学模拟
3·5·4裂尖发射位错的分子动力学模拟
1·裂尖发射位错
2·加载速率对位错发射的影响
3·温度对位错发射的影响
3·5·5微裂纹形核的分子动力学模拟
1·型裂纹的解理扩展
2·影响I型裂纹解理扩展的因素
参考文献
第四章氢致断裂
4·1氢在金属中的行为
4·1·1氢的来源
1·冶炼过程中进入的氢
2·加工过程中进入的氢
3·环境提供的氢
4·实验室充氢
4·1·2氢在金属中的溶解度
1·氢浓度的表示法
2·氢的溶解度
3·极限固溶度和全固溶度
4·1·3氢引起的晶格变化
1·氢在金属中的状态
2·氢致晶格畸变
3·氢致空位
4·氢化物相析出
4·1·4氢在金属中的有益作用
1·氢作为临时合金元素使用
2·氢化物和储氢材料
4·1·5氢的有害作用
1·氢致力学性能损伤
2·氢致物理性能损伤
4·2氢的扩散与富集
4·2·1氢的扩散
1·氢的扩散系数
2·扩散系数的测量
3·影响扩散系数的因素
4·异常扩散
4·2·2氢陷讲和表观扩散
1·氢陷讲
2·氢的表观扩散系数
3·影响Dap的因素
4·氢陷讲参数的测量
4·2·3氢富集
1·应力诱导扩散
2·应力导致的氢富集
4·2·4氢的迁移
1·位错迁移氢
2·应变引起氢富集
4·3氢促进局部塑性变形
4·3·1氢促进位错的发射和运动
1·透射电镜原位观察
2·分子动力学模拟
4·3·2氢促进局部塑性变形
1·氢升高裂尖塑性应变
2·氢促进裂尖塑性变形的金相观察
3·氢促进室温蠕变
4·氢促进应变局部化
4·3·3氢对屈服强度的影响
1·氢致软化和硬化
2·氢致表观硬化原因
4·3·4氢促进局部塑性变形的原因
1·氢促进位错发射的原因
2·氢促进位错增殖
3·氢促进位错运动
4·4氢脆
4·4·1氢压裂纹
1·钢中的白点
2·H2S诱发裂纹
3·焊接冷裂纹
4·充氢(或酸洗)过程中产生的微裂纹
4·4·2氢致化学变化导致的氢脆(氢蚀)
1·氢蚀机理
2·避免氢蚀的途径
4·4·3氢致相变导致的氢脆
1·氢化物脆
2·氢致马氏体相变
4·4·4可逆氢脆
1·氢扩散富集引起的塑性损失
2·影响可逆氢脆的因素
4·5氢致滞后断裂
4·5·1表征滞后断裂的力学参量
1·门槛应力
2·门槛应力强度因子KIH
3·裂纹扩展速度da/dt
4·5·2影响氢致滞后断裂的因素
1·氢浓度
2·强度
3·成分和组织结构
4·试样类型
4·5·3扭转应力引起的滞后断裂
1·高强度钢扭转试样的滞后断裂
2·低强度钢扭转试样的滞后断裂
4·5·4氢致断裂断口形貌
1·氢致韧断和脆断
2·影响氢致断口形貌的因素
4·6氢致开裂机理
4·6·1氢压理论
1·高氢逸度引起的微裂纹
2·氢迁移富集产生高氢压的可能性
3·氢压理论评述
4·6·2氢降低键合力(弱键)理论
1·弱键理论描述
2·氢降低原子键合力的实验测量
3·氢降低原子键合力的物理本质
4·弱键理论评述
4·6·3氢降低表面能理论
1·氢降低表面能从而降低断裂应力
2·氢降低表面和氢降低键合力的一致性
3·表面能和塑变功的关系
4·氢吸附导致表面能下降
5·附降低表面能理论评述
4·6·4氢致开裂新机理
1·氢致裂纹形核的原位研究
2·氢致开裂新机理
3·氢致开裂新机理评述
参考文献
第五章应力腐蚀
5·1应力腐蚀基础
5·1·1腐蚀与应力腐蚀
1·腐蚀
2·阴极腐蚀
3·应力作用下的腐蚀
5·1·2应力腐蚀体系
1·应力腐蚀特征
2·阳极溶解和氢致开裂
3·相间应力腐蚀
5·1·3应力腐蚀的表征参量
1·慢应变速率拉伸
2·门槛应力σSCC
3·门槛应力强度因子KISCC
4·裂纹扩展速率da/dt
5·恒应变试样和临界应力SC
5·1·4区分阳极溶解和氢致开裂的方法
1·电化学研究
2·门槛值对比研究
3·裂纹形核位置的对比研究
4·断口形貌研究
5·拉.压应力产生应力腐蚀的对比研究
6·激活能研究
7·裂纹扩展的连续性研究
5·2应力和应变在应力腐蚀申的作用
5·2·1宏观压应力产生的应力腐蚀
1·奥氏体不锈钢在热盐溶液
2·低碳钢在硝酸盐溶液
3·铝合金在水溶液
4·黄铜在氨水溶液
5·压应力腐蚀和拉应力腐蚀的对比
5·2·2剪应力和正应力在应力腐蚀中的作用
1·III型试样的应力腐蚀
2·II型试样的应力腐蚀
5·2·3应变速率在应力腐蚀中的作用
1·慢拉伸速率的影响
2·预先蠕变对应力腐蚀的影响
3·阴极极化下预蠕变的影响
4·预蠕变对恒位移试样应力腐蚀的影响
5·3氢在阳极溶解型应力腐蚀中的作用
5·3·1应力腐蚀过程中的氢
1·闭塞电池和裂尖酸化
2·腐蚀过程中氢的进入和富集
5·3·2氢对钝化膜的影响
1·氢对点蚀的促进作用
2·氢对钝化膜性质的影响
5·3·3氢对均匀腐蚀的影响
1·氢对极化曲线和交流阻抗的影响
2·氢对阳极溶解(腐蚀)速率的影响
5·3·4氢和应力对阳极溶解的协同作用
1·协同作用的实验研究
2·氢和应力对腐蚀协同作用的热力学分析
5·3·5氢对阳极溶解型应力腐蚀的影响
1·氢对奥氏体不锈钢应力腐蚀的影响
2·氢对铜和黄铜应力腐蚀的影响
典型合金的应力腐蚀
5·4·1铁素体钢
1·低碳钢的碱脆
2·低碳钢在硝酸盐中的应力腐蚀
3·低碳钢在其他介质中的应力腐蚀
5·4·2奥氏体不锈钢
1·不锈钢在热盐溶液是的应力腐蚀
2·不锈钢在高温水中的应力腐蚀
3·不锈钢在其他介质中的应力腐蚀
5·4·3铜合金
1·铜合金在氨水溶液中的应力腐蚀
2·铜合金在亚硝酸盐溶液中的应力腐蚀
3·铜合金在其他溶液申的应力腐蚀
5·4·4铁合金
1·铁合金在水溶液中的应力腐蚀
2·铁合金在甲醇中的应力腐蚀
3·铁合金的热盐应力腐蚀
5·4·5铝合金
1·铝合金应力腐蚀特征
2·影响铝合金应力腐蚀的因素
5·5阳极溶解型应力腐蚀机理
5·5·1滑移溶解机理
1·钝化膜破裂的方式
2·阳极溶解裂纹扩展速率
3·滑移溶解机理评述
5·5·2择优溶解机理
1·沿晶择优溶解模型
2·隧道腐蚀模型
3·应力升高表面原子活动性模型
5·5·3介质导致解理机理
1·应力吸附脆断机理
2·钝化膜(或疏松层)导致脆断机理
5·5·4腐蚀促进局部塑性变形导致应力腐蚀的理论
1·溶解松弛应变硬化导致应力腐蚀
2·腐蚀使裂纹变尖,促进塑性变形导致应力腐蚀
3·局部溶解和局部塑性变形协同作用导致应力腐蚀
5·5·5应力腐蚀新机理
1·钝化膜(疏松层)引起的附加拉应力
2·腐蚀过程促进局部塑性变形
3·应力腐蚀裂纹形核的原位观察
4·钝化膜应力促进局部塑性变形导致应力腐蚀
参考文献