斷裂與環(huán)境斷裂

前言
第一章斷裂力學(xué)基礎(chǔ)
1·1線彈性斷裂力學(xué)
1·1·1應(yīng)力場強度因子
1·三種裂紋組態(tài)
2·裂紋頂端附近應(yīng)力場
3·應(yīng)力場強度因子KI
4·臨界應(yīng)力場強度因子KIC
1·1·2塑性區(qū)及其修正
1·屈服判據(jù)
2·裂紋前端塑性區(qū)大小
3·塑性區(qū)修正
1·1·3裂紋擴展的能量判據(jù)
1·裂紋擴展阻力R
2·裂紋擴展動力GI
3·GI和KI關(guān)系
1·1·4斷裂韌性和斷裂應(yīng)力
1·臨界裂紋擴展力和斷裂韌性
2·斷裂韌性KIC測試
3·含裂紋構(gòu)件的安全性
4·含裂紋構(gòu)件的斷裂應(yīng)力
1·1·5缺口斷裂力學(xué)
1·缺口應(yīng)力集中
2·尖缺口前方應(yīng)力場
3·缺口前方塑性區(qū)申的應(yīng)力分布
4·約束系數(shù)兒和強化因子Q
5·缺口斷裂韌性KIc(p)
6·晶體裂紋前端應(yīng)力場
1·2彈塑性斷裂力學(xué)
1·2·1J積分理論
1·J積分定義
2·彈塑性裂紋前端的應(yīng)力應(yīng)變場
3·臨界J積分,JIC
4·彈塑性（J積分)開裂判據(jù)
1·2·2裂紋頂端張開位移COD
1·帶狀屈服模型
2·COD和J積分關(guān)系
3·臨界COD
4·壓力容器的安全性評估
參考文獻
第二章斷裂物理基礎(chǔ)
2·1斷裂類型及斷裂強度
2·1·1斷裂類型及分類
1·按服役條件分類
2·按斷裂應(yīng)變分類
3·按斷裂面的取向分類
4·按斷口形貌分類
5·按斷裂路徑分類
2·1·2理論斷裂強度
1·原子鍵合力σth
2·理論剪切斷裂強度τmax
2·2韌斷和脆斷
2·2·1韌性斷裂
1·韌性斷口
2·韌斷的應(yīng)力判據(jù)
3·韌斷的應(yīng)變判據(jù)
4·空洞形核的能量判據(jù)
2·2·2脆性斷裂
1·脆性斷口
2·脆斷的應(yīng)力判據(jù)
3·雙參數(shù)脆斷判據(jù)
4·解理斷裂強度的測量
2·2·3韌-脆轉(zhuǎn)變
1·變溫引起的韌-脆轉(zhuǎn)變
2·環(huán)境引起的韌-脆轉(zhuǎn)變
3·影響韌脆轉(zhuǎn)變的因素
2·2·4斷口分型理論
1·斷口分型
2·分型維數(shù)的測量方法
3·分型維數(shù)與材料韌性的關(guān)系
2·3韌化原理及工藝
2·3·1KIC估算
1·韌斷KIC
2·脆斷KIC表達式
3·沿晶斷裂KIC
2·3·2影響韌性的因素
1·結(jié)構(gòu)特征
2·滑移特征
3·晶粒和晶界
4·雜質(zhì)和第二相
5·試驗條件
2·3·3韌化工藝
1·合金化
2·凈化
3·細化晶粒或組織結(jié)構(gòu)
參考文獻
第三章斷裂的微觀機理
3·1微裂紋形核方式
3·1·1局部腐蝕形成微裂紋
3·1·2空位聚合成空洞形成微裂紋
3·1·3Cottrell刨位錯反應(yīng)形成微裂紋
3·1·4應(yīng)力集中使原子鍵斷裂形成微裂紋
3·2位錯發(fā)射和無位錯區(qū)
3·2·1裂紋和位錯的交互作用
1·位錯像力
2·裂尖位錯的應(yīng)力場
3·裂尖位錯引起的應(yīng)力強度因子
3·2·2發(fā)射位錯的臨界應(yīng)力強度因子
3·2·3無位錯區(qū)和反塞積群
1·無位錯區(qū)的形成
2·無位錯區(qū)的尺寸及本質(zhì)
3·2·4無位錯區(qū)中的應(yīng)力分布
3·2·5位錯對裂紋的屏蔽和反屏蔽作用
1·位錯對裂尖的屏蔽
2·位錯對裂尖的反屏蔽
3·3微裂紋形核的位錯理論
3·3·1位錯塞積形成微裂紋
1·Stroh理論
2·Smith理論
3·3·2位錯反應(yīng)形成微裂紋
3·3·3無位錯區(qū)中形成微裂紋
3·3·4微裂紋形核的原位觀察
3·4韌脆判據(jù)及韌脆轉(zhuǎn)變的位錯理論
3·4·1Cottrell判據(jù)
3·4·2位錯發(fā)射控制的韌脆判據(jù)
1·Rice-Thomson理論
2·失穩(wěn)層錯能控制的韌脆判據(jù)
3·4·3位錯可動性控制的韌脆判據(jù)
3·5斷裂過程的分子動力學(xué)模擬
3·5·1分子動力學(xué)方法簡介
1·分子動力學(xué)模擬
2·邊界條件
3·空間尺度和時間尺度問題
3·5·2勢函數(shù)
1·對勢
2·多體勢
3·5·3裂尖應(yīng)力場的分子動力學(xué)模擬
3·5·4裂尖發(fā)射位錯的分子動力學(xué)模擬
1·裂尖發(fā)射位錯
2·加載速率對位錯發(fā)射的影響
3·溫度對位錯發(fā)射的影響
3·5·5微裂紋形核的分子動力學(xué)模擬
1·型裂紋的解理擴展
2·影響I型裂紋解理擴展的因素
參考文獻
第四章氫致斷裂
4·1氫在金屬中的行為
4·1·1氫的來源
1·冶煉過程中進入的氫
2·加工過程中進入的氫
3·環(huán)境提供的氫
4·實驗室充氫
4·1·2氫在金屬中的溶解度
1·氫濃度的表示法
2·氫的溶解度
3·極限固溶度和全固溶度
4·1·3氫引起的晶格變化
1·氫在金屬中的狀態(tài)
2·氫致晶格畸變
3·氫致空位
4·氫化物相析出
4·1·4氫在金屬中的有益作用
1·氫作為臨時合金元素使用
2·氫化物和儲氫材料
4·1·5氫的有害作用
1·氫致力學(xué)性能損傷
2·氫致物理性能損傷
4·2氫的擴散與富集
4·2·1氫的擴散
1·氫的擴散系數(shù)
2·擴散系數(shù)的測量
3·影響擴散系數(shù)的因素
4·異常擴散
4·2·2氫陷講和表觀擴散
1·氫陷講
2·氫的表觀擴散系數(shù)
3·影響Dap的因素
4·氫陷講參數(shù)的測量
4·2·3氫富集
1·應(yīng)力誘導(dǎo)擴散
2·應(yīng)力導(dǎo)致的氫富集
4·2·4氫的遷移
1·位錯遷移氫
2·應(yīng)變引起氫富集
4·3氫促進局部塑性變形
4·3·1氫促進位錯的發(fā)射和運動
1·透射電鏡原位觀察
2·分子動力學(xué)模擬
4·3·2氫促進局部塑性變形
1·氫升高裂尖塑性應(yīng)變
2·氫促進裂尖塑性變形的金相觀察
3·氫促進室溫蠕變
4·氫促進應(yīng)變局部化
4·3·3氫對屈服強度的影響
1·氫致軟化和硬化
2·氫致表觀硬化原因
4·3·4氫促進局部塑性變形的原因
1·氫促進位錯發(fā)射的原因
2·氫促進位錯增殖
3·氫促進位錯運動
4·4氫脆
4·4·1氫壓裂紋
1·鋼中的白點
2·H2S誘發(fā)裂紋
3·焊接冷裂紋
4·充氫(或酸洗)過程中產(chǎn)生的微裂紋
4·4·2氫致化學(xué)變化導(dǎo)致的氫脆(氫蝕)
1·氫蝕機理
2·避免氫蝕的途徑
4·4·3氫致相變導(dǎo)致的氫脆
1·氫化物脆
2·氫致馬氏體相變
4·4·4可逆氫脆
1·氫擴散富集引起的塑性損失
2·影響可逆氫脆的因素
4·5氫致滯后斷裂
4·5·1表征滯后斷裂的力學(xué)參量
1·門檻應(yīng)力
2·門檻應(yīng)力強度因子KIH
3·裂紋擴展速度da/dt
4·5·2影響氫致滯后斷裂的因素
1·氫濃度
2·強度
3·成分和組織結(jié)構(gòu)
4·試樣類型
4·5·3扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的滯后斷裂
1·高強度鋼扭轉(zhuǎn)試樣的滯后斷裂
2·低強度鋼扭轉(zhuǎn)試樣的滯后斷裂
4·5·4氫致斷裂斷口形貌
1·氫致韌斷和脆斷
2·影響氫致斷口形貌的因素
4·6氫致開裂機理
4·6·1氫壓理論
1·高氫逸度引起的微裂紋
2·氫遷移富集產(chǎn)生高氫壓的可能性
3·氫壓理論評述
4·6·2氫降低鍵合力(弱鍵)理論
1·弱鍵理論描述
2·氫降低原子鍵合力的實驗測量
3·氫降低原子鍵合力的物理本質(zhì)
4·弱鍵理論評述
4·6·3氫降低表面能理論
1·氫降低表面能從而降低斷裂應(yīng)力
2·氫降低表面和氫降低鍵合力的一致性
3·表面能和塑變功的關(guān)系
4·氫吸附導(dǎo)致表面能下降
5·附降低表面能理論評述
4·6·4氫致開裂新機理
1·氫致裂紋形核的原位研究
2·氫致開裂新機理
3·氫致開裂新機理評述
參考文獻
第五章應(yīng)力腐蝕
5·1應(yīng)力腐蝕基礎(chǔ)
5·1·1腐蝕與應(yīng)力腐蝕
1·腐蝕
2·陰極腐蝕
3·應(yīng)力作用下的腐蝕
5·1·2應(yīng)力腐蝕體系
1·應(yīng)力腐蝕特征
2·陽極溶解和氫致開裂
3·相間應(yīng)力腐蝕
5·1·3應(yīng)力腐蝕的表征參量
1·慢應(yīng)變速率拉伸
2·門檻應(yīng)力σSCC
3·門檻應(yīng)力強度因子KISCC
4·裂紋擴展速率da/dt
5·恒應(yīng)變試樣和臨界應(yīng)力SC
5·1·4區(qū)分陽極溶解和氫致開裂的方法
1·電化學(xué)研究
2·門檻值對比研究
3·裂紋形核位置的對比研究
4·斷口形貌研究
5·拉.壓應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的對比研究
6·激活能研究
7·裂紋擴展的連續(xù)性研究
5·2應(yīng)力和應(yīng)變在應(yīng)力腐蝕申的作用
5·2·1宏觀壓應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕
1·奧氏體不銹鋼在熱鹽溶液
2·低碳鋼在硝酸鹽溶液
3·鋁合金在水溶液
4·黃銅在氨水溶液
5·壓應(yīng)力腐蝕和拉應(yīng)力腐蝕的對比
5·2·2剪應(yīng)力和正應(yīng)力在應(yīng)力腐蝕中的作用
1·III型試樣的應(yīng)力腐蝕
2·II型試樣的應(yīng)力腐蝕
5·2·3應(yīng)變速率在應(yīng)力腐蝕中的作用
1·慢拉伸速率的影響
2·預(yù)先蠕變對應(yīng)力腐蝕的影響
3·陰極極化下預(yù)蠕變的影響
4·預(yù)蠕變對恒位移試樣應(yīng)力腐蝕的影響
5·3氫在陽極溶解型應(yīng)力腐蝕中的作用
5·3·1應(yīng)力腐蝕過程中的氫
1·閉塞電池和裂尖酸化
2·腐蝕過程中氫的進入和富集
5·3·2氫對鈍化膜的影響
1·氫對點蝕的促進作用
2·氫對鈍化膜性質(zhì)的影響
5·3·3氫對均勻腐蝕的影響
1·氫對極化曲線和交流阻抗的影響
2·氫對陽極溶解(腐蝕)速率的影響
5·3·4氫和應(yīng)力對陽極溶解的協(xié)同作用
1·協(xié)同作用的實驗研究
2·氫和應(yīng)力對腐蝕協(xié)同作用的熱力學(xué)分析
5·3·5氫對陽極溶解型應(yīng)力腐蝕的影響
1·氫對奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕的影響
2·氫對銅和黃銅應(yīng)力腐蝕的影響
典型合金的應(yīng)力腐蝕
5·4·1鐵素體鋼
1·低碳鋼的堿脆
2·低碳鋼在硝酸鹽中的應(yīng)力腐蝕
3·低碳鋼在其他介質(zhì)中的應(yīng)力腐蝕
5·4·2奧氏體不銹鋼
1·不銹鋼在熱鹽溶液是的應(yīng)力腐蝕
2·不銹鋼在高溫水中的應(yīng)力腐蝕
3·不銹鋼在其他介質(zhì)中的應(yīng)力腐蝕
5·4·3銅合金
1·銅合金在氨水溶液中的應(yīng)力腐蝕
2·銅合金在亞硝酸鹽溶液中的應(yīng)力腐蝕
3·銅合金在其他溶液申的應(yīng)力腐蝕
5·4·4鐵合金
1·鐵合金在水溶液中的應(yīng)力腐蝕
2·鐵合金在甲醇中的應(yīng)力腐蝕
3·鐵合金的熱鹽應(yīng)力腐蝕
5·4·5鋁合金
1·鋁合金應(yīng)力腐蝕特征
2·影響鋁合金應(yīng)力腐蝕的因素
5·5陽極溶解型應(yīng)力腐蝕機理
5·5·1滑移溶解機理
1·鈍化膜破裂的方式
2·陽極溶解裂紋擴展速率
3·滑移溶解機理評述
5·5·2擇優(yōu)溶解機理
1·沿晶擇優(yōu)溶解模型
2·隧道腐蝕模型
3·應(yīng)力升高表面原子活動性模型
5·5·3介質(zhì)導(dǎo)致解理機理
1·應(yīng)力吸附脆斷機理
2·鈍化膜(或疏松層)導(dǎo)致脆斷機理
5·5·4腐蝕促進局部塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的理論
1·溶解松弛應(yīng)變硬化導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
2·腐蝕使裂紋變尖,促進塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
3·局部溶解和局部塑性變形協(xié)同作用導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
5·5·5應(yīng)力腐蝕新機理
1·鈍化膜(疏松層)引起的附加拉應(yīng)力
2·腐蝕過程促進局部塑性變形
3·應(yīng)力腐蝕裂紋形核的原位觀察
4·鈍化膜應(yīng)力促進局部塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
參考文獻