断裂力学在选材方面的应用PDF电子书下载

目录 1

1 断裂力学发展史J·E·坎贝尔（Campbell） 1

参考文献 2

2断裂力学概念J．H．安德伍德（Underwood）和W．W．格伯里奇（Gerberich） 4

2.1基本量 4

2.2释能率 4

2.3假设 8

2.3.1材料缺陷和无损检测 8

2.3.2应力强度因子 9

2.3.3断裂韧度 11

2.4塑性区 14

2.5另外的应用和局限性 16

2.5.1弹塑性裂纹增长 16

2.5.2疲劳裂纹增长 17

2.5.3试验环境对裂纹增长的影响 19

参考文献 21

3.1.1 ASTM法E-399 23

3断裂试验方法J．H．安德伍德 23

3.1平面应变断裂韧度KIc 23

3.1.2新的KIo试验 27

3.2非平面应变韧度试验 30

3.2.1 R曲线测定 30

3.2.2 JIo断裂韧度 32

3.2.3裂纹张开位移法 33

3.3相关断裂试验 34

3.4疲劳裂纹增长率试验方法 36

3.5持续加载裂纹增长试验 38

3.6断裂试验结果的应用 40

参考文献 40

4碳钢和合金钢的断裂性能W．W．格伯里奇，R．H．范斯通（Van Stone）和A．W．冈德森（Gunderson） 43

4.1引言 43

4.2钢的冶金学 44

4.2.1相关系和化学过程 44

4.3.1显微组织断裂型式 49

4.2.2特殊脆化问题 49

4.3断裂韧度 49

4.3.2合金化学的影响 53

4.3.3显微组织和热处理的影响 59

4.3.4温度和应变率变量 66

4.4疲劳裂纹扩展 69

4.4.1显微组织断裂型式 71

4.4.2显微组织和热处理的影响 73

4.4.3载荷、温度和频率变量 81

4.4.4侵蚀性环境 91

4.5持续载荷作用下的裂纹扩展 96

4.5.1显微组织断裂型式 98

4.5.2合金化学的影响 98

4.5.3显微组织和热处理的影响 100

4.5.4温度和环境的影响 104

参考文献 107

5.1引言 115

5可锻不锈钢的断裂性能J.E.坎贝尔 115

5.2可锻不锈钢的成分 116

5.2.1奥氏体不锈钢 116

5.2.2铁素体不锈钢 119

5.2.3马氏体不锈钢 120

5.2.4沉淀硬化不锈钢 120

5.3不锈钢的断裂力学数据 122

5.3.1奥氏体不锈钢的断裂性能 123

5.3.2马氏体不锈钢的断裂性能 158

5.3.3沉淀硬化不锈钢的断裂性能 167

参考文献 183

6铝合金的断裂性能J．G．考夫曼（Kaufman）和J．S．桑特纳（Santner） 190

6.1引言 190

6.1.1主要的合金系 191

6.2断裂韧度 191

6.21显微组织、成分和热处理的影响 195

6.2.2机械加工和位向的影响 206

6.2.3温度的影响 210

6.3疲劳裂纹扩展 211

6.3.1成分、显微组织和热处理的影响 211

6.3.2成品形式和位向的影响 214

6.3.3暴露温度和湿度的影响 215

6.3.4载荷随时间变化的影响 215

6.3.5载荷比R的影响 220

6.4侵蚀性环境中持续载荷作用下的裂纹增长 221

6.4.1成分、显微组织和热处理的影响 226

6.4.2成品形式和位向的影响 228

6.4.3温度和环境的影响 228

参考文献 233

7钛合金的断裂性能H．W．罗森堡（Rosenberg）J．C．切斯纳特（Chesnuff）和H．马戈林（Margolin） 239

7.1引言 239

7.2钛合金的冶金学 240

7.2.1相关系和化学 240

7.2.2 Ti-6A1-4V的冶金学 240

7.2.3高强度α-β合金的冶金学 248

7.2.4 “超级α”合金的冶金学 249

7.3拉伸性能 250

7.4断裂韧度 252

7.4.1合金化学的影响 252

7.4.2显微组织的影响 255

7.4.3织构的影响 259

7.4.4环境的影响 261

7.5疲劳裂纹扩展 262

7.5.1合金化学的影响 265

7.5.2显微组织的影响 267

7.5.3晶体学织构的影响 268

7.5.4环境的影响 268

7.6持续载荷作用下的裂纹扩展 275

7.7结论 279

正文中引用的参考文献 281

一般参考文献 287

8.1引言 289

8超级合金的断裂性能S．D．安托洛维奇（AnTolovich）和J．E．坎贝尔 289

8.2镍基超级合金的物理冶金学 290

8.2.1由γ′相强化的合金 290

8.2.2由γ″相强化的合金 299

8.3疲劳裂纹扩展 301

8.3.1表示数据的经验模型 301

8.3.2显微组织的影响 301

8.3.3试验变量（环境、温度、频率和波形）的影响 314

8.4蠕变裂纹增长 338

8.4.1应力强度因子参数对蠕变裂纹增长的适用性 338

8.4.2蠕变裂纹增长的机理和模型 339

8.4.3冶金变量 341

8.4.4环境的影响 344

8.5小结 346

参考文献 348

A．W．冈德森 354

9.0引言 354

9设计、材料选择和失效分析W．W．格伯里奇和 354

9.1断裂韧度计算方法的原理 357

9.1.1 压力容器的爆裂前泄漏概念 357

91.2厚壁容器的过度增压 358

9.1.3一般设计-性能模型 360

9.2亚临界裂纹增长计算方法 364

9.2.1疲劳方法学 365

9.2.2应力腐蚀开裂、氢脆和腐蚀疲劳 373

9.3.1进料质量 380

9.3质量控制 380

9.3.2厂内控制 381

9.3.3成品质量 381

9.4失效分析 382

9.5材料选择 383

9.5.1考虑Klc的实例分析 383

9.5.2考虑△K的实例分析 396

9.5.3考虑K1scc的实例分析 404

参考文献 412