第一章 金属静载机械性能 1
第一节 静拉伸机械性能 1
一 拉伸试样 1
二 拉伸图及应力－应变图 1
三 强度指标及其测定 3
四 塑性指标及其测定 6
第二节 真实应力－应变曲线 8
一 条件应力与真实应力 8
二 条件应变与真实应变 8
三 形变强化容量ψ6 10
四 真实应力－应变曲线、形变强化模数和形变强化指数 10
五 强度与塑性、韧性之间的关系 11
第三节 其它静载机械性能 11
一 扭转机械性能 12
二 弯曲机械性能 15
三 压缩机械性能 16
第四节 金属的缺口效应 18
一 缺口效应试验的意义 18
二 缺口处应力分布的特点 18
三 缺口试样的拉伸和偏斜拉伸试验 21
第五节 硬度 23
一 布氏硬度 24
二 洛氏硬度 26
三 维氏硬度及显微硬度 28
四 肖氏硬度 29
五 硬度和抗拉强度的换算 30
第二章 金属的变形 31
第一节 金属弹性变形 31
一 弹性变形的特点 31
二 弹性变形的物理过程 31
三 虎克定律 32
四 几种常见的应力状态 35
第二节 金属弹性模数 35
一 弹性模数的意义 35
二 影响弹性模数的因素 36
三 金属的弹性及弹性比功（弹性比能） 37
第三节 金属弹性不完整性 38
一 包申格效应 38
二 弹性后效 38
三 弹性滞后环及循环韧性 39
第四节 金属塑性变形 40
一 塑性变形的一般特点 40
二 塑性变形的物理过程 41
三 多晶体金属的塑性变形 43
四 屈服条件 45
第五节 金属屈服强度 45
一 屈服强度理论 46
二 影响屈服强度的因素 47
三 金属物理屈服现象 53
第六节 金属形变强化 54
一 形变强化的意义 54
二 单晶体金属的形变强化 55
三 多晶体金属的形变强化 56
四 影响形变强化的因素 57
五 金属颈缩现象 59
第三章 金属的断裂 61
第一节 断裂分类与断口宏观特征 61
一 断裂分类 61
二 断口的宏观特征 64
第二节 断裂强度与断裂过程 67
一 断裂强度 67
二 裂纹形成的位错理论 70
三 裂纹的扩展 73
第三节 韧性断裂的微观机制 74
一 断口的微观形貌 74
二 韧窝形成过程 75
三 影响韧窝形貌的因素 77
第四节 脆性解理断裂的微观机制 78
一 断口的微观形貌 79
二 解理台阶及河流形成原因 80
三 影响河流花样形貌的因素 81
四 准解理断口 83
第四章 金属的断裂韧性 84
第一节 裂纹尖端应力场强度因子KI及断裂韧性K1c 84
一 裂纹尖端的应力场强度因子 85
二 平面应力与平面应变 87
三 断裂韧性和脆断判据 88
四 裂纹尖端塑性区及其修正 89
第二节 裂纹扩展的能量率GI 92
一 GI的物理意义 93
二 应力场强度因子KI与裂纹扩展力的关系 93
第三节 弹塑性状态的断裂韧性 94
一 裂纹顶端张开位移COD 95
二 J积分 96
第四节 断裂韧性的测定 97
一 试样制备 97
二 测试方法 98
三 δc和J1c的测试原理简介 100
第五节 影响断裂韧性的因素 101
一 断裂韧性与常规机械性能指标之间的关系 101
二 断裂韧性与材料内部组织的关系 102
三 温度、加载速度及零件厚度对断裂韧性的影响 104
第五章 金属的疲劳 106
第一节 金属疲劳现象 106
一 变动载荷 106
二 疲劳曲线 107
三 疲劳宏观断口 108
第二节 疲劳抗力指标 111
一 疲劳极限 111
二 过负荷持久值和过负荷损害界 113
三 疲劳缺口敏感度 115
四 不同应力状态下的疲劳极限 117
五 疲劳极限和静强度之间的关系 118
第三节 金属疲劳破坏机理及疲劳裂纹扩展规律 118
一 疲劳裂纹的产生 118
二 疲劳裂纹的扩展 123
三 疲劳裂纹扩展速率 126
第四节 影响疲劳抗力的因素 130
一 工作条件 130
二 表面因素及尺寸因素 132
三 表面强化处理的效应 132
四 合金的成分及组织 134
第五节 金属低周疲劳 136
一 低周疲劳现象和特点 136
二 金属循环硬化与循环软化 138
三 △εp－N曲线 139
第六章 金属静载延滞断裂 140
第一节 应力腐蚀断裂 140
一 应力腐蚀现象及其特征 140
二 应力腐蚀断裂机理 141
三 断裂力学在应力腐蚀中的应用 142
四 预防机件应力腐蚀断裂的措施 144
第二节 氢脆 145
一 氢脆的类型及特征 145
二 氢脆机理 150
三 影响材料氢脆的外部因素 150
四 应力腐蚀开裂和氢脆的关系 152
第三节 其它类型的延滞断裂 152
一 液体金属引起的延滞断裂 152
二 中子辐照引起的延滞断裂 153
第七章 金属的冲击性能和钢的冷脆性 154
第一节 冲击载荷下金属的变形及断裂 154
一 加载速度及变形速度的概念 154
二 冲击载荷下金属变形及断裂的特点 154
第二节 冲击韧性试验 156
一 冲击试验方法及原理 156
二 冲击试验用的试样 157
三 冲击值的意义及讨论 157
四 冲击试验的应用 158
第三节 钢的冷脆断裂 160
一 冷脆转变的物理本质 160
二 冷脆温度的评定方法 162
第四节 影响冷脆转变的因素 164
一 材料方面的因素 165
二 影响冷脆转变的外部因素 166
第五节 多次冲击试验 169
一 多次冲击试验的原理及方法 169
二 多次冲击抗力的变化规律 170
第八章 金属磨损与接触疲劳 173
第一节 摩擦及磨损的概念 173
一 摩擦及磨损 173
二 磨损类型及耐磨性 174
第二节 磨损机理及影响因素 175
一 粘着磨损 175
二 磨粒磨损 177
三 腐蚀磨损 179
第三节 提高耐磨性的途径 181
第四节 磨损试验方法 182
第五节 接触疲劳 184
一 接触应力的概念 184
二 接触疲劳的类型和损伤过程 186
三 影响接触疲劳抗力的因素 189
四 接触疲劳试验方法 192
第九章 金属高温机械性能 194
第一节 金属的蠕变与蠕变断裂 195
一 蠕变现象 195
二 蠕变过程中变形与断裂机理 196
第二节 蠕变极限与持久强度 198
一 蠕变极限及其测定方法 198
二 持久强度及其测定方法 199
三 影响蠕变极限及持久强度的主要因素 201
第三节 松弛稳定性 202
一 金属中的应力松弛现象 202
二 松弛稳定性指标及其测定方法 203
第四节 其它高温机械性能 204
一 高温短时拉伸性能 204
二 高温硬度 204
第十章 按机械性能评定金属 206
第一节 按机械性能评定金属的内容 206
第二节 对机械性能指标的认识 207
一 明确机械性能指标的意义和适用范围 207
二 使用机械性能数据的注意事项 209
第三节 按机械性能评定金属的结构强度 210
一 常温静载下的机械性能指标 210
二 高温长时静载下的机械性能指标 212
三 常温重复及交变载荷下的机械性能指标 213
第十一章 机件失效分析 215
第一节 失效分析的意义 215
一 失效分析的目的 215
二 失效分析的基本环节和一般方法 215
第二节 失效类型和抗力指标 220
一 机件的失效类型和相应的抗力指标 220
二 影响失效抗力的冶金因素 221
第三节 失效分析实例 223
一 拖拉机前轮主销疲劳断裂 223
二 提高凿岩机活塞使用寿命 224
三 铣床球墨铸铁主轴断裂 227
附录 230
附录一 钢铁硬度与强度对照 230
附录二 常用单位换算表 235
附录三 本书常用符号表 235
附录四 金属机械性能试验有关标准 237