金属力学性能及工程应用

普通高等教育“十四五”规划教材

本书非常注重科研反哺教学。除常规的理论知识外，各章都融入了编著者们科研成果中与力学性能相关的工程应用案例，同时附有相关电子资源，包括线上/线下教学、实验教学、案例教学以及学生专题拓展等视频。

全书共分10章。第1章绪论，第2章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能，第3章金属在其他静载荷下的力学性能，第4章金属在冲击载荷下的力学性能，第5章金属的断裂类型和特征，第6章金属的断裂韧性及工程应用，第7章金属的疲劳及工程应用，第8章金属的应力腐蚀和氢脆，第9章金属的磨损及工程应用，第10章金属高温力学性能及工程应用。

1 绪论

1.1 材料及其分类

1.2 金属材料特性及其应用

1.3 金属材料性能及其影响因素

1.4 金属材料工程应用

1.5 本书的特点及内容编排

思考题

2 金属在单向静拉伸载荷下的力学性能

2.1 静态拉伸曲线及主要力学性能指标

2.2 弹性变形

2.3 塑性变形

2.4 金属材料强塑性的影响因素

2.5 金属强化理论在微合金钢研发中的工程应用

2.6 强韧化理论在中锰钢研发中的工程应用

思考题

3 金属在其他静载荷下的力学性能

3.1 应力状态软性系数

3.2 材料的压缩、弯曲及扭转

3.3 缺口试样静载荷下的力学性能试验

3.4 硬度

3.5 工程应用

思考题

4 金属在冲击载荷下的力学性能

4.1 冲击载荷下金属的变形与断裂特性

4.2 冲击韧性及其测试

4.3 低温脆性及其影响因素

4.4 工程应用

思考题

5 金属的断裂类型和特征

5.1 金属的断裂类型

5.2 韧性断裂及其特点

5.3 脆性断裂及其特点

5.4 材料的断裂强度

5.5 晶须及其理论断裂强度

思考题

6 金属的断裂韧性及工程应用

6.1 线弹性及弹塑性条件下应力强度因子及断裂韧性

6.2 断裂韧性的测试

6.3 断裂韧性的影响因素

6.4 断裂力学的工程应用

思考题

7 金属的疲劳及工程应用

7.1 疲劳分类及其特点

7.2 疲劳试验及疲劳曲线

7.3 低周疲劳

7.4 疲劳过程及其机理

7.5 疲劳裂纹扩展速率及疲劳裂纹扩展门槛值

7.6 超高周疲劳

7.7 其他形式的疲劳

7.8 金属疲劳的工程应用

思考题

8 金属的应力腐蚀和氢脆

8.1 金属中的应力腐蚀及其发生机理

8.2 金属中的氢脆及其发生机理

8.3 工程中的金属应力腐蚀和氢脆

思考题

9 金属的磨损及工程应用

9.1 磨损概念

9.2 摩擦磨损实验方法与装置

9.3 磨损的特征和机理

9.4 磨损失效分析与工程应用

思考题

10 金属高温力学性能及工程应用

10.1 金属高温力学性能特点

10.2 金属的蠕变现象

10.3 蠕变变形与蠕变断裂机理

10.4 金属高温力学性能指标及其影响因素

10.5 金属高温力学性能的工程应用

思考题

附录

附录A 金属材料力学性能试验方法的相关标准及其适用范围

附录B Φ2值

附录C 表面裂纹修正因子

附录D 金属材料室温拉伸试验方法国家标准力学性能指标名称和符号对照

附录E 布氏硬度试验不同条件下的试验力

附录F 常用力学性能测试试样和试验装置