第一篇 高温变形的唯象理论 1
第一章 概论 1
1.1 变形 1
1.2 弹性变形和滞弹性变形 2
1.3 塑性变形 2
1.3.1 加载种类 3
1.3.2 各向同性晶体恒温塑性变形的主要特点 3
第二章 力学状态方程 6
2.1 问题的提出 6
2.2 状态方程的存在条件 8
2.3 对logσ-logε图的几点讨论 10
2.4 稳态问题 11
第三章 变形稳定性 14
3.1 概论 14
3.2 变形稳定性判据 15
3.2.1 Rossard判据 15
3.2.2 Hart判据 17
3.2.3 Campbell判据 20
3.3 实验事实 22
第二篇 高温变形的经验关系 24
第四章 概论 24
4.1 经验和半经验定律 24
4.2 变量的选择 25
4.3 ε随时间的变化,Andrade定律 27
4.4 静水压力的影响 30
4.5 温度、应力和组织的影响 31
第五章 温度对变形速度的影响 35
5.1 概述 35
5.2 确定激活能的方法 37
5.2.1 logε,1/T作图法:等温法 37
5.2.2 补偿时间法 38
5.2.3 变温法 39
5.2.4 Q与σ的关系 40
5.2.5 Zener-IIollomon参数法 42
5.3 变形速度激活能和自扩散激活能的相互关系 43
5.4 弹性模量的温度变化对Q的修正 47
5.5 激活能随温度的变化 50
5.5.1 铝 50
5.5.2 密堆六方金属 52
第六章 变形速度和应力的关系 56
6.1 概述 56
6.1.1 蠕变 56
6.1.2 恒速度实验(拉伸、压缩、扭转、挤压) 57
6.1.3 高速变形实验 60
6.1.4 logZ,log〔f(σ)〕曲线 60
6.2 ε和σ间的半经验方程 60
6.2.1 低应力蠕变 61
6.2.2 高应力或高速度变形 65
6.3 堆垛层错能对力学状态方程参数的影响 72
第七章 变形速度和显微组织结构间的关系 75
7.1 概述 75
7.2 力学参数和晶粒的关系 77
7.3 力学参数和亚晶粒的关系 78
7.3.1 多边形化亚结构的描述 78
7.3.2 外应力和亚晶粒尺寸的关系 82
7.3.3 亚晶粒内的位错密度 85
7.3.4 亚结构的形成 85
7.3.5 在稳态阶段亚结构的发展 87
7.3.6 变形过程中的再结晶 88
7.4 亚结构的作用 90
第三篇 高温塑性变形的物理机制 92
第八章 塑性变形物理机制概述 92
8.1 宏观变形与位错运动的关系 92
8.1.1 滑移引起的交形 93
8.1.2 攀移引起的变形 95
8.2 热激活体系 97
8.2.1 历史 97
8.2.2 热力学处理 99
8.3 高温变形 108
8.3.1 热激活滑移处理方法 109
8.3.2 硬化-软化动态平衡方法 110
第九章 恢复蠕变模型 111
9.1 建立在硬化-恢复平衡基础上的蠕变模型 111
9.1.1 McLean(1966)模型 112
9.1.2 Nabarro(1967)模型 115
9.1.3 其它模型 118
9.2 根据硬化-恢复平衡假设计算蠕变速度ε的表达式同由Orowan关系得到的表达式的等价性 118
9.2.1 h的计算 119
9.2.2 r的计算 120
9.2.3 攀移速度 121
9.2.4 根据σ计算ε 123
9.3 由Orowan关系得出的模型 124
9.3.1 由Weertman重新导出的Nabarro模型 124
9.3.2 Weertman模型(1968,1972) 125
9.3.3 与亚晶粒相关的模型 128
9.4 恢复蠕变模型的讨论 133
第十章 热激活滑移蠕变模型 137
10.1 概述 137
10.2 滑移驱动力为外应力 140
10.2.1 Barrett和Nix(1965)模型 140
10.2.2 Li(1963)模型 143
10.3 滑移驱动力为有效应力 144
10.3.1 Ahlquist,Gasca-Neri和Nix的模型 144
10.3.2 Saxl和Kroupa(1972)模型 148
10.4 评注 150
10.5 交滑移的热激活 151
第十一章 扩散蠕变 155
11.1 概述 155
11.1.1 扩散蠕变状态方程的简单推导 156
11.1.2 结果 158
11.2 扩散蠕变理论 161
11.2.1 Nabarro-Herring蠕交:Herring模型(1950) 161
11.2.2 Coble模型(1963) 166
11.2.3 变形的相容性——晶界滑移 170
11.2.4 Raj和Ashby(1971)的计算 171
11.3 扩散蠕变实验示例 173
11.3.1 丝和薄膜的蠕变 173
11.3.2 单相细晶粒多晶体的扩散蠕变 175
11.3.3 弥散相多晶体的扩散蠕变 181
11.4 由界面反应控制的蠕变速度 183
11.5 合金扩散系数的选择问题 189
11.6 离子晶体的电荷和非化学计量问题 189
第十二章 超塑性 196
12.1 概述,历史 196
12.2 超塑性唯象学 199
12.3 相变超塑性 202
12.4 组织超塑性 205
12.4.1 特点和出现的条件 205
12.4.2 变形速度敏感性 208
12.4.3 变形速度激活能 209
12.4.4 显微组织 210
12.4.5 物理机制:提出的模型 214
12.4.6 工艺应用 221
第十三章 固溶体的蠕变 222
13.1 概述 222
13.2 回顾:位错和固溶原子间的交互作用 224
13.2.1 金位错和固溶原子间的长程弹性交互作用(Cottrell效应) 224
13.2.2 扩展位错和溶质原子的交互作用(Suzuki效应) 227
13.3 异类固溶原子对蠕变速度的可能影响,扩散系数的选择 230
13.3.1 弱的溶质-位错交互作用能 230
13.3.2 强的溶质-位错交互作用能 234
13.4 固溶体蠕变研究的经验处理 235
13.5 粘滞性拖拽模型 236
13.5.1 拖拽力由位错和溶质原子的弹性交互作用引起 236
13.5.2 牵引力由溶质原子在层错上的偏聚引起(Suzuki效应) 238
13.5.3 短程有序的情况 239
13.5.4 Weertman模型(1957) 239
13.6 实验结果 242
13.6.1 稀固溶体 242
13.6.2 高浓度固溶体 248
第十四章 弥散相合金的蠕变 253
14.1 概述 253
14.1.1 弥散相材料的种类 253
14.1.2 弥散相的特点 255
14.1.3 弥散相合金蠕变的一般特点 257
14.2 弥散相复合材料的蠕变 259
14.2.1 实验结果 259
14.2.2 模型 263
14.2.3 结论 268
14.3 镍基超合金的蠕变 268
第十五章 非金属晶体的蠕变 271
15.1 概述 271
15.1.1 金属键 272
15.1.2 共价键 272
15.1.3 离子键 274
15.1.4 范德瓦尔斯键(分子键) 275
15.2 半导体共价晶体的蠕变 276
15.2.1 高外应力 276
15.2.2 低应力,S形蠕变 278
15.2.3 Haasen模型(1966) 278
15.3 金属碳化物的高温变形 281
15.3.1 碳化物的结构和变形方式 281
15.3.2 过渡族金属碳化物 283
15.3.3 铀和钚的碳化物 285
15.4 离子晶体的蠕变 286
15.4.1 碱金属卤化物 287
15.4.2 二元金属氧化物 289
15.5 塑性分子晶体的蠕变 289
第十六章 地质学中的蠕变 293
16.1 概述 293
16.1.1 序言 293
16.1.2 地球构成的简要概念 294
16.2 冰川的高温变形 296
16.2.1 冰的结构和变形模型 296
16.2.2 高温变形实验 298
16.3 方解石和石灰岩的高温变形 301
16.4 石英的高温变形 302
16.4.1 石英的结构 302
16.4.2 石英的变形方式,水的影响 302
16.5 橄榄石和橄榄岩的高温变形 304
16.5.1 橄榄石的结构和变形方式 304
16.5.2 实验结果 306
16.6 外层地幔的蠕变 308
参考文献 311
名词索引 353