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目录1

1 断裂力学发展史J·E·坎贝尔（Campbell）1

参考文献2

2断裂力学概念J．H．安德伍德（Underwood）和W．W．格伯里奇（Gerberich）4

2.1基本量4

2.2释能率4

2.3假设8

2.3.1材料缺陷和无损检测8

2.3.2应力强度因子9

2.3.3断裂韧度11

2.4塑性区14

2.5另外的应用和局限性16

2.5.1弹塑性裂纹增长16

2.5.2疲劳裂纹增长17

2.5.3试验环境对裂纹增长的影响19

参考文献21

3.1.1 ASTM法E-39923

3断裂试验方法J．H．安德伍德23

3.1平面应变断裂韧度KIc23

3.1.2新的KIo试验27

3.2非平面应变韧度试验30

3.2.1 R曲线测定30

3.2.2 JIo断裂韧度32

3.2.3裂纹张开位移法33

3.3相关断裂试验34

3.4疲劳裂纹增长率试验方法36

3.5持续加载裂纹增长试验38

3.6断裂试验结果的应用40

参考文献40

4碳钢和合金钢的断裂性能W．W．格伯里奇，R．H．范斯通（Van Stone）和A．W．冈德森（Gunderson）43

4.1引言43

4.2钢的冶金学44

4.2.1相关系和化学过程44

4.3.1显微组织断裂型式49

4.2.2特殊脆化问题49

4.3断裂韧度49

4.3.2合金化学的影响53

4.3.3显微组织和热处理的影响59

4.3.4温度和应变率变量66

4.4疲劳裂纹扩展69

4.4.1显微组织断裂型式71

4.4.2显微组织和热处理的影响73

4.4.3载荷、温度和频率变量81

4.4.4侵蚀性环境91

4.5持续载荷作用下的裂纹扩展96

4.5.1显微组织断裂型式98

4.5.2合金化学的影响98

4.5.3显微组织和热处理的影响100

4.5.4温度和环境的影响104

参考文献107

5.1引言115

5可锻不锈钢的断裂性能J.E.坎贝尔115

5.2可锻不锈钢的成分116

5.2.1奥氏体不锈钢116

5.2.2铁素体不锈钢119

5.2.3马氏体不锈钢120

5.2.4沉淀硬化不锈钢120

5.3不锈钢的断裂力学数据122

5.3.1奥氏体不锈钢的断裂性能123

5.3.2马氏体不锈钢的断裂性能158

5.3.3沉淀硬化不锈钢的断裂性能167

参考文献183

6铝合金的断裂性能J．G．考夫曼（Kaufman）和J．S．桑特纳（Santner）190

6.1引言190

6.1.1主要的合金系191

6.2断裂韧度191

6.21显微组织、成分和热处理的影响195

6.2.2机械加工和位向的影响206

6.2.3温度的影响210

6.3疲劳裂纹扩展211

6.3.1成分、显微组织和热处理的影响211

6.3.2成品形式和位向的影响214

6.3.3暴露温度和湿度的影响215

6.3.4载荷随时间变化的影响215

6.3.5载荷比R的影响220

6.4侵蚀性环境中持续载荷作用下的裂纹增长221

6.4.1成分、显微组织和热处理的影响226

6.4.2成品形式和位向的影响228

6.4.3温度和环境的影响228

参考文献233

7钛合金的断裂性能H．W．罗森堡（Rosenberg）J．C．切斯纳特（Chesnuff）和H．马戈林（Margolin）239

7.1引言239

7.2钛合金的冶金学240

7.2.1相关系和化学240

7.2.2 Ti-6A1-4V的冶金学240

7.2.3高强度α-β合金的冶金学248

7.2.4 “超级α”合金的冶金学249

7.3拉伸性能250

7.4断裂韧度252

7.4.1合金化学的影响252

7.4.2显微组织的影响255

7.4.3织构的影响259

7.4.4环境的影响261

7.5疲劳裂纹扩展262

7.5.1合金化学的影响265

7.5.2显微组织的影响267

7.5.3晶体学织构的影响268

7.5.4环境的影响268

7.6持续载荷作用下的裂纹扩展275

7.7结论279

正文中引用的参考文献281

一般参考文献287

8.1引言289

8超级合金的断裂性能S．D．安托洛维奇（AnTolovich）和J．E．坎贝尔289

8.2镍基超级合金的物理冶金学290

8.2.1由γ′相强化的合金290

8.2.2由γ″相强化的合金299

8.3疲劳裂纹扩展301

8.3.1表示数据的经验模型301

8.3.2显微组织的影响301

8.3.3试验变量（环境、温度、频率和波形）的影响314

8.4蠕变裂纹增长338

8.4.1应力强度因子参数对蠕变裂纹增长的适用性338

8.4.2蠕变裂纹增长的机理和模型339

8.4.3冶金变量341

8.4.4环境的影响344

8.5小结346

参考文献348

A．W．冈德森354

9.0引言354

9设计、材料选择和失效分析W．W．格伯里奇和354

9.1断裂韧度计算方法的原理357

9.1.1 压力容器的爆裂前泄漏概念357

91.2厚壁容器的过度增压358

9.1.3一般设计-性能模型360

9.2亚临界裂纹增长计算方法364

9.2.1疲劳方法学365

9.2.2应力腐蚀开裂、氢脆和腐蚀疲劳373

9.3.1进料质量380

9.3质量控制380

9.3.2厂内控制381

9.3.3成品质量381

9.4失效分析382

9.5材料选择383

9.5.1考虑Klc的实例分析383

9.5.2考虑△K的实例分析396

9.5.3考虑K1scc的实例分析404

参考文献412