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非平衡晶界偏聚动力学和晶间脆性断裂(含拉伸力学性能测试不确定性机理）


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非平衡晶界偏聚动力学和晶间脆性断裂(含拉伸力学性能测试不确定性机理）
  • 书号：9787030524119
    作者：徐庭栋
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：256
    字数：260
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2017-04-24
  • 所属分类：
  • 定价： ￥99.00元
    售价： ￥78.21元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书分为理论和应用两部分. 理论部分有: 热循环引起的非平衡晶界偏聚理论, 包括临界时间概念、偏聚热力学和动力学; 弹性变形的微观理论,包括弹性变形的临界时间、张应力和压应力变形引起的溶质晶界偏聚和贫化的平衡方程和动力学方程. 作为热循环引起的偏聚理论的应用, 提出三种晶间脆性, 即钢的回火脆性、不锈钢的晶间腐蚀脆性和金属与合金中温脆性的统一的普适机理. 基于弹性变形的微观理论, 阐明了金属拉伸力学性能测试不确定性的弹性变形机理, 揭示出现行拉伸试验技术体系和标准的不可靠和不可行性, 并给出一个新的金属拉伸试验技术体系的框架.
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    再版前言
    前言
    第0章 绪论 1
    参考文献 5
    第1章 晶界的结构、性能以及平衡偏聚和脆性 7
    1.1 晶界的结构和性质 7
    1.1.1 概述 7
    1.1.2 结构 9
    1.1.3 能量14
    1.1.4 强度15
    1.1.5 晶界滞弹性弛豫 18
    1.2 平衡晶界偏聚 19
    1.2.1 概述19
    1.2.2 理想二元系偏聚热力学——McLean热力学模型 20
    1.2.3 多元系偏聚热力学——Guttmann模型 22
    1.2.4 偏聚动力学——McLean动力学模型23
    1.3 晶间脆性断裂 25
    1.3.1 钢的回火脆性的平衡偏聚机理25
    1.3.2 金属与合金的中温脆性 26
    参考文献 27
    第2章 临界时间:非平衡晶界偏聚的特征之一 30
    2.1 引言 30
    2.2 临界时间概念和解析表述 31
    2.3 实验证实 34
    2.3.1 硼偏聚的临界时间 34
    2.3.2 磷偏聚的临界时间 38
    2.3.3 硫偏聚的临界时间 47
    2.3.4 镍基高温合金中镁偏聚的临界时间 48
    2.3.5 Guttmann测量结果的启示 51
    2.4 临界时间计算 53
    2.4.1 临界时间与温度的关系 53
    2.4.2 复合体扩散的微观机制 54
    2.4.3 复合体扩散系数的实验测定 59
    参考文献 62
    第3章 非平衡晶界偏聚热力学关系式 65
    3.1 热力学关系式 65
    3.2 基于热力学关系式的计算 67
    3.2.1 晶界偏聚浓度与温度差的关系——温差效应 67
    3.2.2 复合体结合能对偏聚浓度的影响 68
    3.3 热力学关系式的应用 69
    参考文献 71
    第4章 非平衡晶界偏聚恒温动力学 72
    4.1 引言 72
    4.2 Xu Tingdong恒温动力学模型 72
    4.2.1 偏聚方程 74
    4.2.2 反偏聚方程 75
    4.3 钢中磷偏聚的实验证实 76
    4.4 表象扩散系数和恒温动力学计算 80
    4.4.1 表象扩散系数讨论 80
    4.4.2 恒温动力学计算 81
    4.5 偏聚峰温度及其移动 84
    4.5.1 恒温动力学图示 84
    4.5.2 实验证实和应用 87
    参考文献 91
    第5章 连续冷却过程偏聚动力学和临界冷却速率 93
    5.1 引言 93
    5.2 连续冷却过程动力学 93
    5.2.1 等效时间方法 93
    5.2.2 修正因子法 99
    5.3 INCONEL 718 焊接热影响区微裂纹预报 103
    5.4 临界冷却速率 107
    5.4.1 临界冷却速率概念 108
    5.4.2 钢中Sn、B、S偏聚的临界冷却速率及其工程应用 109
    5.5 其他动力学分析和实验研究 112
    5.5.1 动力学分析 112
    5.5.2 实验研究 116
    5.6 修正因子推导 117
    参考文献 119
    第6章 非平衡晶界共偏聚 (NGCS) 122
    6.1 引言 122
    6.2 模型 123
    6.2.1 从 Guttmann 模型到非平衡共偏聚模型 123
    6.2.2 空位与溶质原子结合能 124
    6.3 模型与实验数据的比较 125
    6.3.1 钢中Ti和Sb,Ni的非平衡共偏聚 125
    6.3.2 钢中Cr和N的非平衡共偏聚 128
    6.3.3 钢中Mn和Sb的非平衡共偏聚 132
    6.3.4 钢中Ni和Sn的非平衡共偏聚计算和模拟 136
    6.4 非平衡晶界共偏聚的热力学表述及其意义 137
    参考文献 140
    第7章 平衡偏聚和非平衡偏聚之间的关系 142
    7.1 实验方法 142
    7.1.1 实验合金和热处理 142
    7.1.2 PTA法探测硼和半定量分析 142
    7.2 概念 143
    7.2.1 最小偏聚温度 143
    7.2.2 转换温度 145
    7.3 应用 146
    7.3.1 INCONEL718合金中硼的最小偏聚温度 146
    7.3.2 钢中硼的最小偏聚温度及其对淬透性的影响 148
    7.3.3 0.2％碳钢中硼偏聚的转换温度 149
    参考文献 149
    第8章 晶间脆性的统一机理 150
    8.1 引言 150
    8.2 韧性恢复效应 152
    8.2.1 RTE 152
    8.2.2 ICE 161
    8.2.3 ITE 163
    8.3 脆性峰温度及其移动166
    8.3.1 RTE 166
    8.3.2 ICE 168
    8.3.3 ITE 171
    8.4 脆性的温差效应.173
    8.4.1 RTE 173
    8.4.2 ICE 174
    8.4.3 ITE 175
    8.5 临界冷却速率对脆性的影响 177
    8.6 晶间脆性动力学 178
    参考文献 180
    第9章 应力驱动晶界偏聚和贫化: 弹性变形的微观理论 183
    9.1 引言 183
    9.2 实验现象和理论上遇到的困难 184
    9.2.1 实验现象 184
    9.2.2 理论解释的困难 187
    9.3 金属弹性变形的微观机制 188
    9.3.1 晶界区应力状态分析 188
    9.3.2 尺寸和能量分析 189
    9.4 晶界区弹性变形的平衡方程 190
    9.4.1 空位浓度方程 190
    9.4.2 溶质浓度方程 191
    9.4.3 晶界区弹性模量的实验测定 192
    9.5 弹性变形的动力学方程 196
    9.5.1 弹性变形的临界时间 196
    9.5.2 偏聚动力学方程 197
    9.5.3 贫化动力学方程 201
    9.6 动力学模拟 204
    9.6.1 钢中磷的偏聚及其实验证实 204
    9.6.2 钢中硫的偏聚 206
    9.6.3 钢中磷的贫化 208
    9.7 小结 211
    参考文献 211
    第10章 金属拉伸力学性能测试不确定性机理 214
    10.1 问题的提出 214
    10.2 测试不确定性实验现象 216
    10.2.1 中温脆性 216
    10.2.2 应变速率脆性 218
    10.2.3 纯金属的拉伸试验结果 222
    10.3 拉伸试验悖论 225
    10.4 测试不确定性的弹性变形机理 228
    10.4.1 拉伸试验过程的分析 228
    10.4.2 弹性变形的临界时间引起应变速率脆性 228
    10.4.3 弹性变形的偏聚峰温度引起中温脆性 230
    10.4.4 屈服强度的测试不确定性问题 231
    10.5 新拉伸试验技术体系框架的建议 236
    10.5.1 测试不确定性的启示 236
    10.5.2 新拉伸试验技术体系框架 237
    10.6 小结 239
    参考文献 240
    第11章 结束语 242
    参考文献 244
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