位错理论及其在金属切削中的应用PDF电子书下载

目录 1

第一章 金属的晶体结构 1

§1-1 点阵 晶胞 晶系 1

一、点阵 3

二、晶胞 4

三、晶系 5

四、晶体结构与空间点阵 10

§1-2 晶向指数和晶面指数 11

一、晶向与晶面 11

二、晶面指数与晶面间距 11

三、晶向指数 16

四、六方晶体的晶面指数与晶向指数 18

§1-3 晶体对称性 19

一、对称要素 19

二、点群和空间群 20

§1-4 金属的晶体结构 22

一、典型的金属晶体结构 22

二、晶体中原子的堆垛方式 28

§1-5 合金相结构 40

一、固溶体 40

二、中间相 44

一、点缺陷 48

§2-1 晶体中的缺陷 48

第二章 晶体的塑性变形与位错 48

二、线缺陷 52

三、面缺陷 52

§2-2 晶体的弹性和塑性 53

一、金属晶体的应力-应变曲线 53

二、晶体中原子间的相互作用 56

三、金属晶体的切变 59

§2-3 单晶体的塑性变形 60

一、滑移带和滑移系 61

二、塑性变形的切变过程 63

三、滑移的临界分切应力 66

四、晶体的理论剪切强度 68

§2-4 滑移和位错 72

一、位错概念的提出 72

二、位错运动引起晶体的滑移 73

三、位错理论的形成和发展 76

第三章 位错的基本性质 79

§3-1 位错的结构和几何性质 79

一、位错环和Burgers矢量 79

二、刃型位错 81

三、螺型位错 86

四、Burgers回路 90

五、混合型位错 93

六、位错密度与晶体的切变速率 95

§3-2 位错的交截与割阶 97

一、位错交截时所产生的割阶 97

二、位错割阶的运动 100

§3-3 位错和晶体生长 102

一、晶体从蒸汽或溶液中生长 102

二、晶体从熔体中生长 106

§3-4 晶体中位错的观测 107

一、浸蚀法 108

三、电镜法 110

二、缀饰法 110

第四章 位错的弹性理论 113

§4-1 应力和应变分量 113

§4-2 螺型位错的应力场和应变能 115

一、螺型位错的应力场 116

二、螺型位错的应变能 118

§4-3 刃型位错的应力场和应变能 119

一、刃型位错的应力场 119

二、刃型位错的应变能 121

三、小角晶界能 121

§4-4 位错滑移的动力和阻力 122

一、应力场对位错的作用力 122

二、位错在点阵中滑移的临界切应力——Peierls力 124

§4-5 位错的线张力 128

§4-6 位错间的弹性相互作用 130

一、螺型位错的相互作用 131

二、刃型位错的相互作用 132

§4-7 位错动力学 135

一、位错运动速度 135

二、运动位错的应力场 136

三、运动位错的阻尼机制 141

四、位错线的振动——位错的弦线模型 143

一、实际晶体结构中的单元位错 145

§4-8 实际晶体结构中的位错 145

二、堆垛层错和不全位错 147

三、位错反应及扩展位错 149

§4-9 位错的萌生与增殖 151

一、位错的萌生 151

二、弗兰克（Frank）-瑞德（Read）源 153

——位错增殖机制 153

第五章 金属硬化和断裂的位错机理 159

§5-1 晶体中位错运动的障碍 159

一、滑移的障碍 160

二、位错塞积群 163

一、多晶体塑性变形的特点 167

§5-2 多晶体的塑性变形 167

三、温度和应变速度对位错克服障碍的影响 167

二、晶界的影响 169

三、屈服现象 171

§5-3 金属塑性变形后的组织与性能 174

一、塑性变形对金属组织的影响 174

二、塑性变形后金属性能的变化 176

三、形变织构 178

§5-4 加工硬化的位错机理 178

一、单晶体加工硬化的实验规律 179

二、加工硬化的位错理论 181

三、多晶体的加工硬化 186

§5-5 合金强化的位错机理 187

一、固溶体的塑性变形 187

二、多相合金的塑性变形 188

§5-6 金属的理论断裂强度与Griffith理论 190

一、断裂类型 190

二、金属的理论断裂强度与Griffith脆性断裂理论 192

§5-7 金属断裂的位错机理 197

一、裂纹形核和扩展的位错机理 198

二、裂纹的扩展速度 204

二、切削过程优化和模型化的物理原则 206

一、切削过程的参变量 206

§6-1 切削过程优化和模型化的物理原则 206

第六章 切削过程的位错分析 206

§6-2 切削区域中的位错结构 209

一、切削区域中位错结构的实验研究方法 209

二、切削区域的塑性变形 214

三、切削区域中新位错的产生和分布 216

四、切削过程中位错分析的特点 217

§6-3 切削过程中位错结构的统计分析 219

一、滑移带分布的统计分析 219

二、切削区域位错结构的统计均匀性 223

一、滑移带密度的变化 228

§6-4 切削区域中的位错特征量 228

二、位错密度的变化 229

三、位错的产生强度 230

四、位错运动速度和滑移带传播速度 231

§6-5 切削区域中的硬化机理 232

一、切削区域中位错结构的演化 232

二、切削时零件表面层的硬化结构 234

§6-6 切削加工的硬化动力学 236

一、位错运动受到局部障碍时金属硬化的动力学 237

二、位错与局部障碍相互作用的概率模型 242

§6-7 切削过程的位错机理 245

二、切屑外表面的宏观轮廓 247

一、已加工表面硬化深度的改变 247

三、已加工表面的微观轮廓 248

第七章 切削过程中的位错-能量模型 249

§7-1 切削区域的应力-应变状态 249

一、作用应力 249

二、切屑变形系数 249

三、相对变形 250

§7-2 切削过程的塑性变形能 251

一、变形潜能 251

二、位错运动能 252

一、切削时的有效表面能 253

§7-3 新表面的形成能 253

二、粗糙表面的真实面积 254

§7-4 切削耐热合金时塑性变形和破坏的能量模型 257

一、刀具和被加工金属的接触长度 259

二、切削塑性变形区域的应力 261

三、切削塑性变形区域的范围 264

四、位错密度 266

五、相对变形 269

六、切屑变形系数 271

七、变形潜能 271

八、位错运动能 272

九、破坏能 273

十、切削区域的能量平衡 274

第八章 改善难加工材料切削过程的途径 277

§8-1 难加工材料的切削特点 277

一、耐热钢和耐热合金的分类 277

二、难加工材料的切削加工特点 279

三、改善刀具材料的切削性能 280

§8-2 位错运动障碍的合理大小 282

§8-3 被切层外表面的状态对切削过程的影响 286

§8-4 塑性变形过程中表面层溶解时金属的软化 289

§8-5 切下层外表面的溶解对切削过程的影响 292

§8-6 超声波切削 294

§8-7 改善切削过程的位错-能量原理 298

第九章 用能量指标优化切削过程 300

§9-1 优化切削过程的能量指标 300

§9-2 Monte Carlo法优化切削工艺参数的程序 305

§9-3 优化计算方法的工艺可能性 310

一、根据给定的刀具耐用度来制订工艺规程 310

二、根据走刀次数分配加工余量 310

三、计算在车刀耐用度周期内被加工零件的合理数量（或走刀次数） 311

四、机床的选择 311

§9-4 非稳定工艺条件下切削过程的优化 312

参考文献 316

附录 318