金属力学性能 第2版PDF电子书下载

绪论 1

第一章 金属在单向静拉伸载荷下的力学性能 3

第一节 力-伸长曲线和应力应变曲线 3

第二节 弹性变形 4

一、弹性变形及其实质 4

二、弹性模量 5

三、比例极限与弹性极限 6

四、弹性比功 7

第三节 弹性不完整性 8

一、包申格(Bauschinger)效应 8

二、弹性后效 9

三、弹性滞后和循环韧性 10

第四节 塑性变形 11

一、塑性变形方式及特点 11

二、屈服现象和屈服点(屈服强度) 12

三、影响屈服强度的因素 15

四、应变硬化(形变强化) 20

五、缩颈现象 22

六、抗拉强度 24

七、塑性 24

第五节 金属的断裂 26

一、断裂的类型 26

二、解理断裂机理和微观断口特征 31

三、微孔聚集断裂机理和微观断口特征 37

四、断裂强度 39

五、断裂理论的应用 45

六、真实断裂强度和静力韧度 46

思考题与习题 47

参考文献 48

第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 49

第一节 应力状态软性系数 49

一、压缩试验的特点 50

二、压缩试验 50

第二节 压缩 50

第三节 弯曲 52

一、弯曲试验的特点 52

二、弯曲试验 52

第四节 扭转 54

一、扭转试验的特点 54

二、扭转试验 55

第五节 缺口试样静载荷试验 56

一、缺口效应 56

二、缺口试样静拉伸试验 58

三、缺口试样静弯曲试验 60

一、金属硬度的意义及硬度试验的特点 61

第六节 硬度 61

二、硬度试验 62

思考题与习题 67

参考文献 68

第三章 金属在冲击载荷下的力学性能 69

第一节 冲击载荷下金属变形和断裂的特点 69

第二节 冲击弯曲和冲击韧性 70

第三节 低温脆性 72

一、低温脆性现象 72

二、韧脆转变温度 73

三、落锤试验和断裂分析图 75

一、冶金因素 76

第四节 影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素 76

二、外部因素 78

思考题与习题 79

参考文献 79

第四章 金属的断裂韧度 81

第一节 线弹性条件下的金属断裂韧度 81

一、裂纹扩展的基本形式 81

二、应力场强度因子k1及断裂韧度K1c 82

三、裂纹扩展能量释放率GI及断裂韧度G1c 91

第二节 弹塑性条件下的金属断裂韧度 94

一、J积分原理及断裂韧度JIc 95

二、裂纹尖端张开位移(COD)及断裂韧度δc 97

第三节 断裂韧度的测试 99

一、断裂韧度KIc的测试 99

二、断裂韧度JIc的测试 102

三、断裂韧度δc的测试 103

第四节 影响断裂韧度的因素 105

一、断裂韧度与常规力学性能指标之间的关系 105

二、影响断裂韧度的因素 107

第五节 断裂韧度在工程中的应用 110

一、高压容器承载能力的计算 110

二、高压壳体的材料选择 111

三、大型转轴断裂分析 112

四、钢铁材料的脆性评定 112

思考题与习题 114

参考文献 115

第五章 金属的疲劳 116

第一节 金属疲劳现象及特点 116

一、变动载荷和循环应力 116

二、疲劳现象及特点 118

三、疲劳宏观断口特征 118

第二节 疲劳曲线及疲劳抗力 121

一、疲劳曲线 121

二、疲劳极限 122

三、过载持久值及过载损伤界 126

四、疲劳缺口敏感度 127

第三节 疲劳裂纹扩展及疲劳门槛值 128

一、疲劳裂纹扩展曲线 128

二、疲劳裂纹扩展门槛值 129

三、疲劳裂纹扩展的影响因素 130

四、疲劳裂纹扩展速率表达式 133

五、疲劳裂纹扩展寿命的估算 134

第四节 疲劳过程及机理 136

一、疲劳裂纹萌生过程及机理 136

二、疲劳裂纹扩展过程及机理 138

第五节 影响疲劳强度的因素 142

一、加载规范的影响 142

二、表面状态及尺寸因素的影响 145

三、表面强化及残余应力的影响 146

四、材料成分及组织的影响 148

第六节 低周疲劳 150

一、低周疲劳 150

二、热疲劳 153

三、冲击疲劳 154

思考题与习题 156

参考文献 157

第六章 金属的应力腐蚀和氢脆断裂 158

第一节 应力腐蚀 158

一、应力腐蚀现象及其产生条件 158

二、应力腐蚀断裂机理及断口形貌特征 159

三、应力腐蚀力学性能指标 161

四、防止应力腐蚀的措施 163

第二节 氢脆 163

一、氢在金属中的存在形式 163

二、氢脆类型及其特征 164

三、钢的氢致延滞断裂机理 165

四、氢致延滞断裂与应力腐蚀的关系 167

五、防止氢脆的措施 168

思考题与习题 169

参考文献 169

第七章 金属磨损和接触疲劳 170

第一节 磨损现象和耐磨性 170

一、磨损 170

二、耐磨性 171

第二节 磨损机理 171

一、粘着磨损 171

二、磨粒磨损 174

三、腐蚀磨损 178

第三节 磨损试验方法 180

第四节 提高耐磨性的途径 182

第五节 金属接触疲劳 183

一、接触疲劳现象与接触应力 183

二、接触疲劳破坏机理 186

三、接触疲劳试验方法 188

四、影响接触疲劳抗力的因素 189

思考题与习题 191

参考文献 192

第八章 金属高温力学性能 193

第一节 金属的蠕变现象 194

一、蠕变变形机理 195

第二节 蠕变变形与断裂机理 195

二、蠕变断裂机理 196

第三节 金属高温力学性能指标及其影响因素 197

一、蠕变极限 197

二、持久强度极限 199

三、剩余应力 200

四、影响金属高温力学性能的主要因素 201

第四节 其它高温力学性能 203

一、高温短时拉伸性能 203

二、高温硬度 203

思考题与习题 203

参考文献 204

第九章 高分子材料与陶瓷材料的力学性能 205

第一节 高分子材料的变形与断裂 205

一、聚合物的结构与性能特点 205

二、线型非晶态聚合物的变形 209

三、结晶聚合物的变形 211

四、聚合物的粘弹性 212

五、聚合物的强度与断裂 214

第二节 陶瓷材料的力学性能 216

一、陶瓷材料的组成、结构 217

二、陶瓷材料的变形与断裂 217

三、陶瓷材料的断裂韧度 222

四、陶瓷材料的疲劳强度 224

五、陶瓷材料的耐磨性 226

六、陶瓷材料的抗热震性 227

思考题与习题 228

参考文献 229

附录 230

附录A 与本书内容有关的材料力学性能试验方法国家标准及其适用范围 230

附录B Φ2值表 233

附录C 表面裂纹修正因子 234

1.表面裂纹形状因子Q值表 234

2.自由表面修正因子Me与裂纹厚度比a/B的关系曲线 234