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目录 1

第一章 金属常用机械性能 1

第一节 静拉伸试验—强度和塑性 2

一、拉伸试样 2

二、拉伸图及应力—应变图 3

三、强度指标及其测定 4

四、塑性指标及其测定 11

第二节 硬度 12

一、布氏硬度 13

二、洛氏硬度 15

三、维氏硬度及显微硬度 17

四、其它硬度 18

五、硬度和抗拉强度的换算 19

第三节 冲击值（冲击韧性） 20

一、冲击试验方法及原理 20

二、冲击试验用的试样 21

三、冲击值ak的意义 22

第二章 金属变形与断裂 23

第一节 弹性变形 23

一、金属的弹性变形 23

二、弹性模数 23

四、金属的弹性与弹性比功 24

三、影响弹性模数的因素 24

一、金属的塑性变形 25

第二节 塑性变形 25

二、屈服强度 26

三、影响屈服强度的因素 29

第三节 断裂 33

一、断裂类型及断裂方式 33

二、断裂抗力 35

三、影响断裂抗力的因素 38

第四节 影响断裂类型的因素 39

一、温度 39

三、应力状态和力学状态图 40

二、加荷速度 40

第五节 真实应力应变曲线 43

一、条件应力与真实应力 43

二、条件应变与真实应变 43

三、形变强化容量？ 45

四、真实应力应变曲线、形变强化模数和形变强化指数 45

五、强度与塑性、韧性之间的关系 46

第三章 扭转、弯曲、压缩及缺口效应试验 47

第一节 扭转试验 47

一、扭转试验的特点和应用 47

二、扭转机械性能 48

第二节 弯曲试验 50

一、弯曲试验的特点和应用 50

二、脆性材料的弯曲试验 50

第三节 压缩试验 51

一、单向压缩试验 51

二、多向不等压缩试验 53

第四节 金属的缺口效应 54

一、缺口效应试验的意义 54

二、缺口处应力分布的特点 54

三、缺口试样的拉伸和偏斜拉伸试验 57

四、缺口试样弯曲试验 59

第四章 金属的疲劳 61

第一节 金属疲劳现象 61

一、变动负荷 61

二、疲劳曲线 62

三、疲劳断裂的宏观断口 63

四、疲劳裂纹的产生 64

五、疲劳裂纹的扩展 68

第二节 疲劳抗力指标 70

一、疲劳极限 70

二、疲劳缺口敏感度 72

二、循环韧性的评定指标 75

一、循环韧性的概念 75

第三节 金属循环韧性 75

三、循环韧性的实用意义 76

第四节 影响疲劳抗力的因素 77

一、工作条件 77

二、表面因素及尺寸因素 80

三、表面强化处理的效应 81

四、合金组织 83

第五节 低周疲劳 85

一、周期应力及应变 86

二、？？-N曲线 87

一、加荷速度和变形速度的概念 89

二、冲击负荷下金属变形与断裂的特点 89

第五章 金属冲击 89

第一节 冲击负荷下金属的变形和断裂 89

第二节 一次冲击弯曲试验 90

一、一次冲击弯曲试验的应用 91

二、冲击值ak的讨论 93

三、一次冲击弯曲试验的改进 94

第三节 冲击拉伸和冲击扭转试验 96

第四节 影响冲击值的因素及防止机件脆性断裂的措施 97

一、影响冲击值和冷脆转化温度的因素 97

二、防止机件发生脆性断裂的主要措施 101

一、多次冲击试验的原理和方法 102

第五节 多次冲击试验 102

二、多次冲击抗力的变化规律 103

第六章 金属磨损与接触疲劳 107

第一节 摩擦和磨损的概念 107

一、摩擦的概念 107

二、磨损的概念 108

第二节 磨损 108

一、磨损的基本规律及提高零件耐磨性的途径 108

二、磨损随外界条件变化的规律 114

三、磨损试验方法 116

第三节 接触疲劳 119

一、接触应力的概念 120

二、接触疲劳损坏过程及其试验规律 121

三、影响接触疲劳抗力的因素 124

四、接触疲劳试验 128

第七章 金属断裂韧性 132

第一节 裂纹扩展时的能量转化 132

第二节 裂纹尖端的应力强度因子及金属断裂韧性 134

一、裂纹尖端的应力强度因子 134

二、平面应力及平面应变 135

四、金属断裂韧性和脆性断裂的判据 137

三、应力强度因子和裂纹扩展力的关系 137

第三节 弹塑性状态的断裂韧性 138

一、裂纹张开位移 138

二、形变功差率 139

第四节 断裂韧性的测定 140

一、试样制备 140

二、测试方法 141

三、？？和JIO的测试原理简介 143

第五节 影响断裂韧性的因素 144

一、温度和加荷速度的影响 144

二、断裂韧性和常用机械性能的关系 144

三、断裂韧性和材料内部组织的关系 145

第六节 断裂韧性原理的应用 146

一、机件实际断裂强度的计算 146

二、机件裂纹临界尺寸的估算 147

三、在疲劳方面的应用 149

第八章 金属高温机械性能 152

第一节 蠕变极限及其测定 152

一、蠕变现象及蠕变过程 152

二、蠕变极限及测定方法 154

第二节 持久强度及其测定 156

一、持久强度的意义 156

二、持久强度的测定 156

一、金属中的应力松弛现象 158

第三节 松弛稳定性及其测定 158

二、松弛稳定性指标及测定方法 159

第四节 其它高温机械性能 160

一、高温短时拉伸性能 160

二、高温硬度 160

第九章 金属断口分析 162

第一节 概述 162

一、断口的分类 162

二、断口分析的方法 162

一、静负荷的断口形态 163

第二节 断口的宏观分析 163

三、断口的保护及处理 163

二、影响断口形态的因素 165

三、晶界断口与解理断口的宏观特征 170

第三节 断口的微观分析 170

一、韧性断口 171

二、解理断口 173

三、准解理断口 177

第四节 疲劳断口分析 177

一、疲劳断口的宏观分析 177

二、疲劳断口的微观形态 180

一、韧性断裂实例 181

二、脆性断裂实例 181

第五节 断口分析举例 181

三、疲劳断裂实例 182

四、二十吨吊勾的断裂分析 182

第十章 机件失效分析 184

第一节 机件的工作条件、失效类型和抗力指标 184

一、机件的工作条件 184

二、失效类型 184

三、抗力指标 185

四、典型机件的工作条件、失效类型及抗力指标 185

一、外部观察 187

二、内部检查 187

第二节 机件失效分析方法 187

三、失效原因分析 188

第三节 综合分析实例——提高凿岩机活塞使用寿命的研究 194

一、活塞的工作条件 196

二、活塞材料和加工工艺过程 196

三、活塞的失效类型 196

四、机械性能试验方法的选择 197

五、活塞材料选择和热处理工艺的讨论 198

六、其它因素对活塞使用寿命的影响 202

附录 205

附录一 硬度与强度换算表 205

附录二 常用性能的单位换算 206

附录三 常用符号名称对照表 208