材料結(jié)構(gòu)與力學性質(zhì)

1 固體材料的結(jié)構(gòu)1.1 引言1.2 材料的原子與狀態(tài)1.2.1 原子結(jié)構(gòu)1.2.2 自由原子的狀態(tài)1.2.3 固體與分子中原子的狀態(tài)1.2.4 原子間的結(jié)合1.3 金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)1.3.1 三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)1.3.2三種典型金屬晶體中的原子堆垛方式1.3.3 三種典型金屬晶體中的間隙1.4合金相的分類1.4.1 固溶體1.4.1.1 固溶體的基本特征1.4.1.2 固溶體的分類1.4.1.3 休姆-羅瑟里規(guī)則1.4.1.4固溶體性能與其成分的關(guān)系1.4.2金屬間化合物習題2 晶體中的點缺陷與位錯2.1 引言2.2 點缺陷2.2.1 點缺陷的幾何組態(tài)2.2.2 空位的形成能2.2.3 熱平衡狀態(tài)的點缺陷2.2.4空位的移動2.2.5 晶體中過飽和點缺陷的產(chǎn)生2.2.6 點缺陷對晶體材料性能的影響2.3位錯及其幾何性質(zhì)2.3.1位錯概念的提出和發(fā)展2.3.2 刃型位錯與螺型位錯2.3.3 位錯的柏氏矢量2.3.4 混合型位錯2.3.5 位錯的運動2.3.6 刃型位錯的攀移2.3.7 螺型位錯的交滑移2.4位錯的彈性性質(zhì)2.4.1螺型位錯應(yīng)力場2.4.2刃型位錯應(yīng)力場2.4.3 位錯的應(yīng)變能與線張力2.4.4 作用在位錯上的力2.4.5位錯間的相互作用力2.4.6 位錯的塞積2.4.7 位錯與表面的相互作用2.4.8 位錯與溶質(zhì)原子的相互作用2.4.9 位錯的點陣模型2.5 位錯的交割2.5.1 割階與扭折2.5.2 幾種典型位錯的交割2.5.3 帶割階的位錯的運動2.6 位錯的形成與增殖2.6.1 位錯的形成2.6.2 位錯的增殖2.7 實際晶體中的位錯2.7.1 典型晶體結(jié)構(gòu)中的單位位錯2.7.2 堆垛層錯2.7.3 面心立方結(jié)構(gòu)中的不全位錯2.7.4 位錯反應(yīng)與擴展位錯2.7.5 面角位錯的形成2.7.6 密排六方結(jié)構(gòu)中的位錯2.7.7 體心立方結(jié)構(gòu)中的位錯習題3 材料的表面與界面3.1 引言3.2 材料的表面3.3 材料界面的定義與分類3.3.1 晶界3.3.2 相界3.4 晶界幾何3.5 小角晶界3.5.1 小角晶界的結(jié)構(gòu)3.5.2小角晶界能3.6 大角晶界3.6.1大角晶界近代模型3.6.2 大角晶界現(xiàn)代模型3.6.3 大角晶界能3.6.4 界面能與顯微組織的變化3.7 晶界運動3.7.1小角晶界的移動3.7.2 大角晶界的運動3.8 晶界對材料性能的影響3.8.1 晶界對材料性能影響的因素3.8.2 晶界上的原子偏聚3.8.3 晶界在低溫形變與斷裂中的作用3.8.4 晶界在高溫變形中的作用3.8.5 晶界對金屬腐蝕的影響3.9 晶界設(shè)計習題4 材料的變形、回復(fù)與再結(jié)晶4.1 引言4.2 金屬材料的拉伸曲線4.3 金屬材料的彈性變形4.3.1 虎克定律4.3.2 彈性模量的技術(shù)意義4.3.3 影響材料彈性模量的因素4.4 固體的滯彈性與內(nèi)耗4.4.1 滯彈性概述4.4.2 內(nèi)耗及其唯象處理4.4.3 內(nèi)耗研究的某些應(yīng)用實例4.4.4用葛氏扭擺法測定金屬的內(nèi)耗4.5晶體的塑性變形4.5.1單晶體低溫塑性變形的基本方式4.5.2晶體的屈服4.5.3 應(yīng)變時效4.5.4加工硬化4.5.5晶體低溫塑性變形中組織和性能的變化4.6回復(fù)、再結(jié)晶與晶粒長大4.6.1回復(fù)4.6.2再結(jié)晶4.6.3 晶粒長大4.6.4 二次再結(jié)晶與再結(jié)晶織構(gòu)4.6.5退火孿晶4.7晶體的高溫變形4.7.1 熱加工4.7.2 蠕變4.7.3 超塑性4.8 材料的黏性和黏彈性變形4.8.1 黏性變形4.8.2 黏彈性變形習題5 材料的強化5.1 引言5.2 加工硬化5.2.1加工硬化的定義5.2.2加工硬化機理5.2.3加工硬化的意義5.3 細晶強化5.3.1細晶強化的定義5.3.2細晶強化理論5.3.3細晶強化特點及細化晶粒方法5.4 固溶強化5.4.1 固溶強化的定義5.4.2 固溶強化理論5.5 第二相強化5.6 相變強化5.7 復(fù)合強化5.7.1復(fù)合材料的分類5.7.2復(fù)合強化機理5.8 強化機理的應(yīng)用舉例習題6 材料的斷裂6.1 引言6.2 斷口分析6.3 斷裂的類型6.3.1 韌性斷裂與脆性斷裂6.3.2 穿晶斷裂與沿晶斷裂6.3.3 剪切斷裂與解理斷裂6.3.4 正斷斷裂與切斷斷裂6.4 解理斷裂6.4.1 解理斷裂的斷口特征6.4.2 解理斷裂的強度理論6.4.3 裂紋的形成和擴展6.5 微孔聚集型斷裂6.5.1 微孔聚集型斷裂的斷口特征6.5.2 斷裂機理6.6 韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度6.7 疲勞斷裂6.7.1 疲勞的基本概念6.7.2 疲勞壽命曲線6.7.3 疲勞斷口6.7.4 疲勞破壞機理6.8 應(yīng)力腐蝕6.8.1 應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件6.8.2 應(yīng)力腐蝕斷裂機理及斷口形貌6.8.3 應(yīng)力腐蝕抗力指標6.8.4 防止應(yīng)力腐蝕的措施6.9 腐蝕疲勞6.9.1 腐蝕疲勞及特點6.9.2 腐蝕疲勞機制6.10 氫脆6.10.1 氫在金屬中的存在形式6.10.2 氫脆類型6.10.3 氫脆機理6.10.4 防止氫脆的措施習題