斷裂與環(huán)境斷裂

前言
第一章斷裂力學(xué)基礎(chǔ)
1·1線(xiàn)彈性斷裂力學(xué)
1·1·1應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子
1·三種裂紋組態(tài)
2·裂紋頂端附近應(yīng)力場(chǎng)
3·應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KI
4·臨界應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KIC
1·1·2塑性區(qū)及其修正
1·屈服判據(jù)
2·裂紋前端塑性區(qū)大小
3·塑性區(qū)修正
1·1·3裂紋擴(kuò)展的能量判據(jù)
1·裂紋擴(kuò)展阻力R
2·裂紋擴(kuò)展動(dòng)力GI
3·GI和KI關(guān)系
1·1·4斷裂韌性和斷裂應(yīng)力
1·臨界裂紋擴(kuò)展力和斷裂韌性
2·斷裂韌性KIC測(cè)試
3·含裂紋構(gòu)件的安全性
4·含裂紋構(gòu)件的斷裂應(yīng)力
1·1·5缺口斷裂力學(xué)
1·缺口應(yīng)力集中
2·尖缺口前方應(yīng)力場(chǎng)
3·缺口前方塑性區(qū)申的應(yīng)力分布
4·約束系數(shù)兒和強(qiáng)化因子Q
5·缺口斷裂韌性KIc(p)
6·晶體裂紋前端應(yīng)力場(chǎng)
1·2彈塑性斷裂力學(xué)
1·2·1J積分理論
1·J積分定義
2·彈塑性裂紋前端的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)
3·臨界J積分,JIC
4·彈塑性（J積分)開(kāi)裂判據(jù)
1·2·2裂紋頂端張開(kāi)位移COD
1·帶狀屈服模型
2·COD和J積分關(guān)系
3·臨界COD
4·壓力容器的安全性評(píng)估
參考文獻(xiàn)
第二章斷裂物理基礎(chǔ)
2·1斷裂類(lèi)型及斷裂強(qiáng)度
2·1·1斷裂類(lèi)型及分類(lèi)
1·按服役條件分類(lèi)
2·按斷裂應(yīng)變分類(lèi)
3·按斷裂面的取向分類(lèi)
4·按斷口形貌分類(lèi)
5·按斷裂路徑分類(lèi)
2·1·2理論斷裂強(qiáng)度
1·原子鍵合力σth
2·理論剪切斷裂強(qiáng)度τmax
2·2韌斷和脆斷
2·2·1韌性斷裂
1·韌性斷口
2·韌斷的應(yīng)力判據(jù)
3·韌斷的應(yīng)變判據(jù)
4·空洞形核的能量判據(jù)
2·2·2脆性斷裂
1·脆性斷口
2·脆斷的應(yīng)力判據(jù)
3·雙參數(shù)脆斷判據(jù)
4·解理斷裂強(qiáng)度的測(cè)量
2·2·3韌-脆轉(zhuǎn)變
1·變溫引起的韌-脆轉(zhuǎn)變
2·環(huán)境引起的韌-脆轉(zhuǎn)變
3·影響韌脆轉(zhuǎn)變的因素
2·2·4斷口分型理論
1·斷口分型
2·分型維數(shù)的測(cè)量方法
3·分型維數(shù)與材料韌性的關(guān)系
2·3韌化原理及工藝
2·3·1KIC估算
1·韌斷KIC
2·脆斷KIC表達(dá)式
3·沿晶斷裂KIC
2·3·2影響韌性的因素
1·結(jié)構(gòu)特征
2·滑移特征
3·晶粒和晶界
4·雜質(zhì)和第二相
5·試驗(yàn)條件
2·3·3韌化工藝
1·合金化
2·凈化
3·細(xì)化晶粒或組織結(jié)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
第三章斷裂的微觀機(jī)理
3·1微裂紋形核方式
3·1·1局部腐蝕形成微裂紋
3·1·2空位聚合成空洞形成微裂紋
3·1·3Cottrell刨位錯(cuò)反應(yīng)形成微裂紋
3·1·4應(yīng)力集中使原子鍵斷裂形成微裂紋
3·2位錯(cuò)發(fā)射和無(wú)位錯(cuò)區(qū)
3·2·1裂紋和位錯(cuò)的交互作用
1·位錯(cuò)像力
2·裂尖位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)
3·裂尖位錯(cuò)引起的應(yīng)力強(qiáng)度因子
3·2·2發(fā)射位錯(cuò)的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子
3·2·3無(wú)位錯(cuò)區(qū)和反塞積群
1·無(wú)位錯(cuò)區(qū)的形成
2·無(wú)位錯(cuò)區(qū)的尺寸及本質(zhì)
3·2·4無(wú)位錯(cuò)區(qū)中的應(yīng)力分布
3·2·5位錯(cuò)對(duì)裂紋的屏蔽和反屏蔽作用
1·位錯(cuò)對(duì)裂尖的屏蔽
2·位錯(cuò)對(duì)裂尖的反屏蔽
3·3微裂紋形核的位錯(cuò)理論
3·3·1位錯(cuò)塞積形成微裂紋
1·Stroh理論
2·Smith理論
3·3·2位錯(cuò)反應(yīng)形成微裂紋
3·3·3無(wú)位錯(cuò)區(qū)中形成微裂紋
3·3·4微裂紋形核的原位觀察
3·4韌脆判據(jù)及韌脆轉(zhuǎn)變的位錯(cuò)理論
3·4·1Cottrell判據(jù)
3·4·2位錯(cuò)發(fā)射控制的韌脆判據(jù)
1·Rice-Thomson理論
2·失穩(wěn)層錯(cuò)能控制的韌脆判據(jù)
3·4·3位錯(cuò)可動(dòng)性控制的韌脆判據(jù)
3·5斷裂過(guò)程的分子動(dòng)力學(xué)模擬
3·5·1分子動(dòng)力學(xué)方法簡(jiǎn)介
1·分子動(dòng)力學(xué)模擬
2·邊界條件
3·空間尺度和時(shí)間尺度問(wèn)題
3·5·2勢(shì)函數(shù)
1·對(duì)勢(shì)
2·多體勢(shì)
3·5·3裂尖應(yīng)力場(chǎng)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
3·5·4裂尖發(fā)射位錯(cuò)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
1·裂尖發(fā)射位錯(cuò)
2·加載速率對(duì)位錯(cuò)發(fā)射的影響
3·溫度對(duì)位錯(cuò)發(fā)射的影響
3·5·5微裂紋形核的分子動(dòng)力學(xué)模擬
1·型裂紋的解理擴(kuò)展
2·影響I型裂紋解理擴(kuò)展的因素
參考文獻(xiàn)
第四章氫致斷裂
4·1氫在金屬中的行為
4·1·1氫的來(lái)源
1·冶煉過(guò)程中進(jìn)入的氫
2·加工過(guò)程中進(jìn)入的氫
3·環(huán)境提供的氫
4·實(shí)驗(yàn)室充氫
4·1·2氫在金屬中的溶解度
1·氫濃度的表示法
2·氫的溶解度
3·極限固溶度和全固溶度
4·1·3氫引起的晶格變化
1·氫在金屬中的狀態(tài)
2·氫致晶格畸變
3·氫致空位
4·氫化物相析出
4·1·4氫在金屬中的有益作用
1·氫作為臨時(shí)合金元素使用
2·氫化物和儲(chǔ)氫材料
4·1·5氫的有害作用
1·氫致力學(xué)性能損傷
2·氫致物理性能損傷
4·2氫的擴(kuò)散與富集
4·2·1氫的擴(kuò)散
1·氫的擴(kuò)散系數(shù)
2·擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)量
3·影響擴(kuò)散系數(shù)的因素
4·異常擴(kuò)散
4·2·2氫陷講和表觀擴(kuò)散
1·氫陷講
2·氫的表觀擴(kuò)散系數(shù)
3·影響Dap的因素
4·氫陷講參數(shù)的測(cè)量
4·2·3氫富集
1·應(yīng)力誘導(dǎo)擴(kuò)散
2·應(yīng)力導(dǎo)致的氫富集
4·2·4氫的遷移
1·位錯(cuò)遷移氫
2·應(yīng)變引起氫富集
4·3氫促進(jìn)局部塑性變形
4·3·1氫促進(jìn)位錯(cuò)的發(fā)射和運(yùn)動(dòng)
1·透射電鏡原位觀察
2·分子動(dòng)力學(xué)模擬
4·3·2氫促進(jìn)局部塑性變形
1·氫升高裂尖塑性應(yīng)變
2·氫促進(jìn)裂尖塑性變形的金相觀察
3·氫促進(jìn)室溫蠕變
4·氫促進(jìn)應(yīng)變局部化
4·3·3氫對(duì)屈服強(qiáng)度的影響
1·氫致軟化和硬化
2·氫致表觀硬化原因
4·3·4氫促進(jìn)局部塑性變形的原因
1·氫促進(jìn)位錯(cuò)發(fā)射的原因
2·氫促進(jìn)位錯(cuò)增殖
3·氫促進(jìn)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)
4·4氫脆
4·4·1氫壓裂紋
1·鋼中的白點(diǎn)
2·H2S誘發(fā)裂紋
3·焊接冷裂紋
4·充氫(或酸洗)過(guò)程中產(chǎn)生的微裂紋
4·4·2氫致化學(xué)變化導(dǎo)致的氫脆(氫蝕)
1·氫蝕機(jī)理
2·避免氫蝕的途徑
4·4·3氫致相變導(dǎo)致的氫脆
1·氫化物脆
2·氫致馬氏體相變
4·4·4可逆氫脆
1·氫擴(kuò)散富集引起的塑性損失
2·影響可逆氫脆的因素
4·5氫致滯后斷裂
4·5·1表征滯后斷裂的力學(xué)參量
1·門(mén)檻應(yīng)力
2·門(mén)檻應(yīng)力強(qiáng)度因子KIH
3·裂紋擴(kuò)展速度da/dt
4·5·2影響氫致滯后斷裂的因素
1·氫濃度
2·強(qiáng)度
3·成分和組織結(jié)構(gòu)
4·試樣類(lèi)型
4·5·3扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的滯后斷裂
1·高強(qiáng)度鋼扭轉(zhuǎn)試樣的滯后斷裂
2·低強(qiáng)度鋼扭轉(zhuǎn)試樣的滯后斷裂
4·5·4氫致斷裂斷口形貌
1·氫致韌斷和脆斷
2·影響氫致斷口形貌的因素
4·6氫致開(kāi)裂機(jī)理
4·6·1氫壓理論
1·高氫逸度引起的微裂紋
2·氫遷移富集產(chǎn)生高氫壓的可能性
3·氫壓理論評(píng)述
4·6·2氫降低鍵合力(弱鍵)理論
1·弱鍵理論描述
2·氫降低原子鍵合力的實(shí)驗(yàn)測(cè)量
3·氫降低原子鍵合力的物理本質(zhì)
4·弱鍵理論評(píng)述
4·6·3氫降低表面能理論
1·氫降低表面能從而降低斷裂應(yīng)力
2·氫降低表面和氫降低鍵合力的一致性
3·表面能和塑變功的關(guān)系
4·氫吸附導(dǎo)致表面能下降
5·附降低表面能理論評(píng)述
4·6·4氫致開(kāi)裂新機(jī)理
1·氫致裂紋形核的原位研究
2·氫致開(kāi)裂新機(jī)理
3·氫致開(kāi)裂新機(jī)理評(píng)述
參考文獻(xiàn)
第五章應(yīng)力腐蝕
5·1應(yīng)力腐蝕基礎(chǔ)
5·1·1腐蝕與應(yīng)力腐蝕
1·腐蝕
2·陰極腐蝕
3·應(yīng)力作用下的腐蝕
5·1·2應(yīng)力腐蝕體系
1·應(yīng)力腐蝕特征
2·陽(yáng)極溶解和氫致開(kāi)裂
3·相間應(yīng)力腐蝕
5·1·3應(yīng)力腐蝕的表征參量
1·慢應(yīng)變速率拉伸
2·門(mén)檻應(yīng)力σSCC
3·門(mén)檻應(yīng)力強(qiáng)度因子KISCC
4·裂紋擴(kuò)展速率da/dt
5·恒應(yīng)變?cè)嚇雍团R界應(yīng)力SC
5·1·4區(qū)分陽(yáng)極溶解和氫致開(kāi)裂的方法
1·電化學(xué)研究
2·門(mén)檻值對(duì)比研究
3·裂紋形核位置的對(duì)比研究
4·斷口形貌研究
5·拉.壓應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的對(duì)比研究
6·激活能研究
7·裂紋擴(kuò)展的連續(xù)性研究
5·2應(yīng)力和應(yīng)變?cè)趹?yīng)力腐蝕申的作用
5·2·1宏觀壓應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕
1·奧氏體不銹鋼在熱鹽溶液
2·低碳鋼在硝酸鹽溶液
3·鋁合金在水溶液
4·黃銅在氨水溶液
5·壓應(yīng)力腐蝕和拉應(yīng)力腐蝕的對(duì)比
5·2·2剪應(yīng)力和正應(yīng)力在應(yīng)力腐蝕中的作用
1·III型試樣的應(yīng)力腐蝕
2·II型試樣的應(yīng)力腐蝕
5·2·3應(yīng)變速率在應(yīng)力腐蝕中的作用
1·慢拉伸速率的影響
2·預(yù)先蠕變對(duì)應(yīng)力腐蝕的影響
3·陰極極化下預(yù)蠕變的影響
4·預(yù)蠕變對(duì)恒位移試樣應(yīng)力腐蝕的影響
5·3氫在陽(yáng)極溶解型應(yīng)力腐蝕中的作用
5·3·1應(yīng)力腐蝕過(guò)程中的氫
1·閉塞電池和裂尖酸化
2·腐蝕過(guò)程中氫的進(jìn)入和富集
5·3·2氫對(duì)鈍化膜的影響
1·氫對(duì)點(diǎn)蝕的促進(jìn)作用
2·氫對(duì)鈍化膜性質(zhì)的影響
5·3·3氫對(duì)均勻腐蝕的影響
1·氫對(duì)極化曲線(xiàn)和交流阻抗的影響
2·氫對(duì)陽(yáng)極溶解(腐蝕)速率的影響
5·3·4氫和應(yīng)力對(duì)陽(yáng)極溶解的協(xié)同作用
1·協(xié)同作用的實(shí)驗(yàn)研究
2·氫和應(yīng)力對(duì)腐蝕協(xié)同作用的熱力學(xué)分析
5·3·5氫對(duì)陽(yáng)極溶解型應(yīng)力腐蝕的影響
1·氫對(duì)奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕的影響
2·氫對(duì)銅和黃銅應(yīng)力腐蝕的影響
典型合金的應(yīng)力腐蝕
5·4·1鐵素體鋼
1·低碳鋼的堿脆
2·低碳鋼在硝酸鹽中的應(yīng)力腐蝕
3·低碳鋼在其他介質(zhì)中的應(yīng)力腐蝕
5·4·2奧氏體不銹鋼
1·不銹鋼在熱鹽溶液是的應(yīng)力腐蝕
2·不銹鋼在高溫水中的應(yīng)力腐蝕
3·不銹鋼在其他介質(zhì)中的應(yīng)力腐蝕
5·4·3銅合金
1·銅合金在氨水溶液中的應(yīng)力腐蝕
2·銅合金在亞硝酸鹽溶液中的應(yīng)力腐蝕
3·銅合金在其他溶液申的應(yīng)力腐蝕
5·4·4鐵合金
1·鐵合金在水溶液中的應(yīng)力腐蝕
2·鐵合金在甲醇中的應(yīng)力腐蝕
3·鐵合金的熱鹽應(yīng)力腐蝕
5·4·5鋁合金
1·鋁合金應(yīng)力腐蝕特征
2·影響鋁合金應(yīng)力腐蝕的因素
5·5陽(yáng)極溶解型應(yīng)力腐蝕機(jī)理
5·5·1滑移溶解機(jī)理
1·鈍化膜破裂的方式
2·陽(yáng)極溶解裂紋擴(kuò)展速率
3·滑移溶解機(jī)理評(píng)述
5·5·2擇優(yōu)溶解機(jī)理
1·沿晶擇優(yōu)溶解模型
2·隧道腐蝕模型
3·應(yīng)力升高表面原子活動(dòng)性模型
5·5·3介質(zhì)導(dǎo)致解理機(jī)理
1·應(yīng)力吸附脆斷機(jī)理
2·鈍化膜(或疏松層)導(dǎo)致脆斷機(jī)理
5·5·4腐蝕促進(jìn)局部塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的理論
1·溶解松弛應(yīng)變硬化導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
2·腐蝕使裂紋變尖,促進(jìn)塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
3·局部溶解和局部塑性變形協(xié)同作用導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
5·5·5應(yīng)力腐蝕新機(jī)理
1·鈍化膜(疏松層)引起的附加拉應(yīng)力
2·腐蝕過(guò)程促進(jìn)局部塑性變形
3·應(yīng)力腐蝕裂紋形核的原位觀察
4·鈍化膜應(yīng)力促進(jìn)局部塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕
參考文獻(xiàn)