航空工程材料與失效分析

第 1 章 緒論 ( 1 ) 
 1 1  航空及航空材料 ( 1 ) 
  1 1 1  航空和航空材料概念 ( 1 ) 
  1 1 2  航空材料分類 ( 1 ) 
  1 1 3  航空材料性能 ( 5 ) 
  1 1 4  航空材料特殊性 ( 6 ) 
 1 2  航空材料發(fā)展與應(yīng)用 ( 7 ) 
  1 2 1  飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料演變 ( 7 ) 
  1 2 2  航空發(fā)動機(jī)材料演變 ( 9 ) 
  1 2 3  航空材料發(fā)展特點及關(guān)鍵技術(shù) ( 10 ) 
  1 2 4  國內(nèi)航空材料發(fā)展現(xiàn)狀 ( 11 ) 
  1 2 5  航空材料發(fā)展方向 ( 12 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 13 ) 
第 2 章 航空材料結(jié)構(gòu)、 組織和性能 ( 14 ) 
 2 1  金屬材料 ( 14 ) 
  2 1 1  金屬晶體結(jié)構(gòu) ( 14 ) 
  2 1 2  金屬組織和缺陷 ( 16 ) 
  2 1 3  金屬結(jié)晶 ( 18 ) 
  2 1 4  合金結(jié)構(gòu)和結(jié)晶 ( 20 ) 
 2 2  高分子材料 ( 22 ) 
  2 2 1  高分子材料基本概念 ( 22 ) 
  2 2 2  高分子化合物結(jié)構(gòu) ( 23 ) 
  2 2 3  高分子化合物的力學(xué)狀態(tài) ( 24 ) 
  2 2 4  高分子材料力學(xué)、 物化性能特點 ( 25 ) 
 2 3  陶瓷材料 ( 26 ) 
  2 3 1  陶瓷材料概念與分類 ( 26 ) 
  2 3 2  陶瓷材料結(jié)構(gòu) ( 27 ) 
  2 3 3  陶瓷材料力學(xué)、 物化性能特點 ( 28 ) 
  2 3 4  陶瓷材料研究和應(yīng)用 ( 29 ) 
 2 4  航空材料機(jī)械性能 ( 29 ) 
  2 4 1  靜載荷下材料力學(xué)性能 ( 30 ) 
  2 4 2  動載荷下材料力學(xué)性能 ( 33 ) 
  2 4 3  高溫下材料力學(xué)性能 ( 34 ) 
 2 5  航空材料工藝性能 ( 35 ) 
  2 5 1  鑄造性能 ( 35 ) 
玉
  2 5 2  鍛壓性能 ( 37 ) 
  2 5 3  焊接性能 ( 43 ) 
  2 5 4  熱處理性能 ( 43 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 45 ) 
第 3 章 輕合金及超高強(qiáng)度鋼 ( 46 ) 
 3 1  鋁及鋁合金 ( 46 ) 
  3 1 1  純鋁 ( 46 ) 
  3 1 2  鋁合金 ( 47 ) 
  3 1 3  國內(nèi)外常用航空鋁合金 ( 50 ) 
  3 1 4  鋁合金熱處理 ( 53 ) 
 3 2  鈦及鈦合金 ( 54 ) 
  3 2 1  純鈦 ( 54 ) 
  3 2 2  鈦合金 ( 55 ) 
  3 2 3  鈦合金熱處理工藝 ( 56 ) 
  3 2 4  鈦合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用 ( 57 ) 
 3 3  鎂及鎂合金 ( 58 ) 
  3 3 1  純鎂 ( 58 ) 
  3 3 2  鎂合金 ( 59 ) 
  3 3 3  國內(nèi)外常用的航空鎂合金 ( 64 ) 
  3 3 4  鎂合金熱處理工藝 ( 66 ) 
 3 4  銅及銅合金 ( 67 ) 
  3 4 1  純銅 ( 67 ) 
  3 4 2  銅合金 ( 67 ) 
  3 4 3  黃銅、 青銅及白銅 ( 68 ) 
  3 4 4  銅合金應(yīng)用 ( 72 ) 
 3 5  超高強(qiáng)度鋼 ( 73 ) 
  3 5 1  超高強(qiáng)度鋼的概念、 特點和分類 ( 73 ) 
  3 5 2  超高強(qiáng)度鋼力學(xué)性能 ( 75 ) 
  3 5 3  超高強(qiáng)度鋼在航空航天中應(yīng)用 ( 77 ) 
  3 5 4  超高強(qiáng)度鋼設(shè)計及發(fā)展前景 ( 79 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 80 ) 
第 4 章 高溫結(jié)構(gòu)金屬材料 ( 81 ) 
 4 1  高溫鈦合金 ( 81 ) 
  4 1 1  高溫鈦合金工作條件和成分 ( 81 ) 
  4 1 2  鑄造熱強(qiáng)鈦合金和阻燃鈦合金 ( 83 ) 
  4 1 3  高溫鈦合金在航空中應(yīng)用 ( 85 ) 
  4 1 4  新型航空高溫鈦合金發(fā)展思路和關(guān)鍵技術(shù) ( 85 ) 
 4 2  鎳基高溫合金 ( 87 ) 
  4 2 1  鎳基高溫合金成分 ( 87 ) 
  4 2 2  鎳基高溫合金分類 ( 88 ) 
域
  4 2 3  鎳基高溫合金的航空應(yīng)用 ( 89 ) 
  4 2 4  鎳基高溫合金制備技術(shù) ( 90 ) 
 4 3  金屬間化合物 ( 91 ) 
  4 3 1  金屬間化合物結(jié)構(gòu) ( 92 ) 
  4 3 2  常用航空金屬間化合物 ( 92 ) 
  4 3 3  航空金屬間化合物先進(jìn)制備技術(shù) ( 94 ) 
 4 4  難熔金屬及其合金 ( 96 ) 
  4 4 1  難熔金屬的性質(zhì) ( 96 ) 
  4 4 2  航空工業(yè)常用難熔金屬及其合金 ( 97 ) 
  4 4 3  難熔金屬強(qiáng)化方法 ( 100 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 101 ) 
第 5 章 非金屬材料及功能材料 ( 102 ) 
 5 1  塑料 ( 102 ) 
  5 1 1  塑料組成和分類 ( 102 ) 
  5 1 2  常用塑料 ( 106 ) 
  5 1 3  航空塑料選材原則及應(yīng)用 ( 107 ) 
 5 2  橡膠和合成纖維 ( 107 ) 
  5 2 1  橡膠組成和分類 ( 107 ) 
  5 2 2  橡膠性能特點 ( 109 ) 
  5 2 3  航空工業(yè)常用橡膠材料 ( 110 ) 
  5 2 4  合成纖維特點和分類 ( 111 ) 
  5 2 5  合成纖維在航空工業(yè)中應(yīng)用 ( 112 ) 
 5 3  膠黏劑及涂料 ( 112 ) 
  5 3 1  膠黏劑組成和特點 ( 113 ) 
  5 3 2  航空工業(yè)常用膠黏劑 ( 114 ) 
  5 3 3  涂料組成和作用 ( 115 ) 
  5 3 4  航空工業(yè)常用涂料 ( 117 ) 
 5 4  功能材料 ( 118 ) 
  5 4 1  功能材料概述 ( 118 ) 
  5 4 2  航空微電子材料 ( 119 ) 
  5 4 3  航空光電子材料 ( 121 ) 
  5 4 4  航空功能陶瓷 ( 122 ) 
  5 4 5  航空隱身材料 ( 123 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 125 ) 
第 6 章 復(fù)合材料 ( 126 ) 
 6 1  復(fù)合材料簡介 ( 126 ) 
  6 1 1  復(fù)合材料發(fā)展演化 ( 126 ) 
  6 1 2  復(fù)合材料概念和分類 ( 127 ) 
  6 1 3  復(fù)合材料性能和特點 ( 131 ) 
  6 1 4  復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)理 ( 132 ) 
芋
 6 2  金屬基復(fù)合材料 ( 133 ) 
  6 2 1  金屬基復(fù)合材料概念、 分類 ( 133 ) 
  6 2 2  金屬基復(fù)合材料特點 ( 134 ) 
  6 2 3  金屬基復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu) ( 135 ) 
  6 2 4  常用的航空金屬基復(fù)合材料 ( 136 ) 
 6 3  樹脂基復(fù)合材料 ( 138 ) 
  6 3 1  樹脂基復(fù)合材料概念、 分類和特點 ( 138 ) 
  6 3 2  樹脂基復(fù)合材料性能 ( 139 ) 
  6 3 3  樹脂基復(fù)合材料制備技術(shù) ( 141 ) 
  6 3 4  常用的航空樹脂基復(fù)合材料 ( 143 ) 
 6 4  陶瓷基復(fù)合材料 ( 144 ) 
  6 4 1  陶瓷基復(fù)合材料概念、 分類 ( 144 ) 
  6 4 2  陶瓷基復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和性能 ( 147 ) 
  6 4 3  陶瓷基復(fù)合材料增韌機(jī)理 ( 148 ) 
  6 4 4  常用航空陶瓷基復(fù)合材料 ( 149 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 150 ) 
第 7 章 航空新材料 ( 151 ) 
 7 1  超塑性合金 ( 151 ) 
  7 1 1  超塑性合金概念、 特點 ( 151 ) 
  7 1 2  常用航空超塑性合金 ( 153 ) 
  7 1 3  航空超塑性合金應(yīng)用價值及前景 ( 154 ) 
 7 2  快速凝固合金 ( 155 ) 
  7 2 1  快速凝固技術(shù) ( 155 ) 
  7 2 2  快速凝固合金組織特征 ( 156 ) 
  7 2 3  快速凝固合金方法 ( 156 ) 
  7 2 4  航空工業(yè)常用的快速凝固合金 ( 157 ) 
 7 3  非晶合金 ( 158 ) 
  7 3 1  非晶態(tài)和晶態(tài)材料 ( 158 ) 
  7 3 2  非晶合金結(jié)構(gòu)、 性能及形成機(jī)制 ( 160 ) 
  7 3 3  非晶合金結(jié)構(gòu)弛豫和晶化現(xiàn)象 ( 161 ) 
  7 3 4  非晶合金和納晶合金材料 ( 162 ) 
  7 3 5  非晶合金制備及應(yīng)用 ( 163 ) 
 7 4  納米材料 ( 164 ) 
  7 4 1  納米材料特性及制備技術(shù) ( 164 ) 
  7 4 2  納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和特點 ( 166 ) 
  7 4 3  納米復(fù)合涂層在航空航天工業(yè)中應(yīng)用 ( 169 ) 
  7 4 4  納米技術(shù)在航空航天工業(yè)中應(yīng)用 ( 169 ) 
 7 5  空心微球 ( 170 ) 
  7 5 1  空心微球特性 ( 170 ) 
  7 5 2  空心微球制備技術(shù) ( 172 ) 
郁
  7 5 3  空心微球在航空和宇航材料中應(yīng)用 ( 173 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 175 ) 
第 8 章 航空材料特種加工技術(shù) ( 176 ) 
 8 1  航空鈑金零件成型方法 ( 176 ) 
  8 1 1  航空鈑金零件分類 ( 176 ) 
  8 1 2  航空鈑金零件成型方法 ( 177 ) 
  8 1 3  航空鈑金零件成型計算機(jī)模擬 ( 181 ) 
  8 1 4  航空鈑金成型中的毛料展開 ( 183 ) 
 8 2  航空材料電火花加工和電解加工 ( 184 ) 
  8 2 1  電火花加工特點、 原理及分類 ( 184 ) 
  8 2 2  電火花加工技術(shù)在航空制造中應(yīng)用和發(fā)展 ( 185 ) 
  8 2 3  電解加工特點和工藝 ( 186 ) 
  8 2 4  電解加工在航空制造中應(yīng)用和發(fā)展 ( 188 ) 
 8 3  航空材料超聲波加工 ( 189 ) 
  8 3 1  超聲波加工技術(shù)、 特點及加工原理 ( 189 ) 
  8 3 2  超聲波加工工藝及設(shè)備 ( 191 ) 
  8 3 3  微細(xì)超聲波加工及超精密加工制約因素 ( 193 ) 
  8 3 4  超聲加工技術(shù)在航空工業(yè)中應(yīng)用 ( 194 ) 
 8 4  航空材料電子束加工 ( 194 ) 
  8 4 1  電子束加工原理、 特點與分類 ( 194 ) 
  8 4 2  電子束加工裝置 ( 195 ) 
  8 4 3  電子束焊接、 刻蝕、 打孔及熔煉 ( 196 ) 
  8 4 4  電子束加工技術(shù)在航空中應(yīng)用 ( 197 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 198 ) 
第 9 章 失效分析基礎(chǔ)知識 ( 199 ) 
 9 1  失效與失效分析 ( 199 ) 
  9 1 1  失效 ( 199 ) 
  9 1 2  失效分析 ( 203 ) 
  9 1 3  失效分析工作內(nèi)容 ( 204 ) 
 9 2  失效分析思想方法和程序 ( 206 ) 
  9 2 1  失效分析思路 ( 206 ) 
  9 2 2  失效分析實施步驟和程序 ( 208 ) 
  9 2 3  常用失效分析思路 ( 209 ) 
 9 3  斷口分析技術(shù) ( 210 ) 
  9 3 1  斷口及斷口分析 ( 210 ) 
  9 3 2  斷口處理方法及分析依據(jù) ( 211 ) 
  9 3 3  斷口宏觀分析 ( 212 ) 
  9 3 4  斷口微觀分析 ( 216 ) 
 9 4  裂紋分析技術(shù) ( 221 ) 
  9 4 1  裂紋分析思路 ( 221 ) 
吁
  9 4 2  裂紋綜合診斷 ( 224 ) 
  9 4 3  裂紋的無損檢測技術(shù) ( 225 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 225 ) 
第 10 章 斷裂失效分析 ( 226 ) 
 10 1  斷裂 ( 226 ) 
  10 1 1  斷裂與斷裂失效 ( 226 ) 
  10 1 2  金屬材料斷裂類型和特征 ( 226 ) 
  10 1 3  材料韌性、 沖擊韌性和應(yīng)力強(qiáng)度因子 ( 228 ) 
 10 2  靜載荷斷裂失效 ( 230 ) 
  10 2 1  過載斷裂定義 ( 230 ) 
  10 2 2  過載失效斷口特征 ( 231 ) 
  10 2 3  影響靜載荷斷裂失效的因素 ( 232 ) 
  10 2 4  扭轉(zhuǎn)和彎曲過載斷口特征 ( 234 ) 
 10 3  疲勞斷裂 ( 235 ) 
  10 3 1  交變應(yīng)力和疲勞斷裂失效 ( 235 ) 
  10 3 2  疲勞斷裂失效基本形式和特征 ( 236 ) 
  10 3 3  疲勞斷口形貌 ( 238 ) 
  10 3 4  疲勞斷裂失效類型與鑒別 ( 241 ) 
 10 4  應(yīng)力腐蝕斷裂 ( 243 ) 
  10 4 1  應(yīng)力腐蝕定義和條件 ( 244 ) 
  10 4 2  應(yīng)力腐蝕機(jī)理、 形貌及特征 ( 246 ) 
 10 5  磨損與腐蝕 ( 247 ) 
  10 5 1  磨損與磨損失效 ( 247 ) 
  10 5 2  磨損失效類型 ( 247 ) 
  10 5 3  腐蝕 ( 248 ) 
  10 5 4  腐蝕失效基本類型 ( 248 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 250 ) 
第 11 章 航空飛行器失效分析 ( 251 ) 
 11 1  航空飛行器 ( 251 ) 
  11 1 1  航空飛行器概念與分類 ( 251 ) 
  11 1 2  航空飛行器構(gòu)造 ( 252 ) 
 11 2  航空飛行器失效類型與機(jī)理 ( 254 ) 
  11 2 1  航空飛行器常見失效形式與影響因素 ( 254 ) 
  11 2 2  航空飛行器失效模式 ( 258 ) 
  11 2 3  飛機(jī)結(jié)構(gòu)失效分析案例 ( 259 ) 
 習(xí)題與思考題 ( 261 ) 
參考文獻(xiàn) ( 262 )