氢脆和应力腐蚀

书籍目录

前言

基础部分

第1章 氢在材料中的行为

1.1 材料中氢的来源

1.1.1 制备和加工时氢的进入

1.1.2 服役环境中氢的进入

1.1.3 充氢技术

1.2 氢的溶解度

1.2.1 氢浓度的表征与测量

1.2.2 氢在金属中的溶解度

1.3 氢引起的晶体变化

1.3.1 氢致晶格畸变

1.3.2 氢致空位浓度升高

1.3.3 氢致非晶和氢致晶化

1.4 氢的扩散

1.4.1 浓度梯度扩散

1.4.2 扩散系数测量

1.4.3 扩散系数及其影响因素

1.4.4 应力诱导扩散和氢富集

1.4.5 氢迁移

1.5 氢陷阱

1.5.1 氢陷阱概述

1.5.2 氢陷阱的直接观察

1.5.3 陷阱参数测量

参考文献

第2章 氢损伤和氢致开裂

2.1 氢压裂纹

2.1.1 氢鼓泡和氢压裂纹

2.1.2 钢中白点

2.1.3 管线钢的H2S诱发裂纹

2.1.4 其他类型的氢压裂纹

2.2 高温氢蚀

2.2.1 高温氢蚀概述

2.2.2 氢蚀机理

2.2.3 氢蚀的影响因素及对策

2.3 氢化物

2.3.1 氢化物及其特征

2.3.2 氢化物引起的损伤

2.3.3 氢化物的应用

2.4 氢致马氏体相变

2.4.1 奥氏体不锈钢的氢致马氏体相变

2.4.2 其他合金中的氢致马氏体相变

2.4.3 氢致马氏体损伤

2.4.4 氢致马氏体相变机理

2.5 氢对材料性能的影响

2.5.1 氢的有益作用

2.5.2 氢对物理性能的影响

2.5.3 氢对力学性能的影响

2.6 原子氢引起的塑性损失和滞后开裂

2.6.1 氢致塑性损失

2.6.2 氢致滞后开裂

2.6.3 影响氢致滞后开裂的因素

参考文献

第3章 氢致开裂理论

3.1 不涉及塑性变形的氢致开裂机理

3.1.1 氢压理论

3.1.2 弱键理论

3.1.3 氢吸附降低表面能理论

3.1.4 应力诱导氢化物滞后开裂机理

3.2 氢促进局部塑性变形

3.2.1 氢促进位错的发射和运动

3.2.2 氢促进局部塑性变形

3.2.3 氢促进局部塑性变形的原因

3.3 氢促进塑性变形导致滞后开裂的机理

3.3.1 塑性变形导致裂纹形核

3.3.2 氢促进塑性变形导致裂纹形核

3.3.3 氢促进塑性变形导致滞后开裂的机理

参考文献

第4章 应力腐蚀

4.1 应力腐蚀概论

4.1.1 腐蚀分类

4.1.2 应力腐蚀体系

4.1.3 应力腐蚀的表征参量

4.1.4 影响应力腐蚀的因素

4.1.5 区分应力腐蚀类型的方法

4.2 应力和应变在应力腐蚀中的作用

4.2.1 压应力对应力腐蚀的影响

4.2.2 剪应力引起的应力腐蚀

4.2.3 预应变对应力腐蚀的影响

4.2.4 腐蚀疲劳

4.3 氢在阳极溶解型应力腐蚀中的作用

4.3.1 应力腐蚀时氢的进入

4.3.2 氢对腐蚀产物膜的影响

4.3.3 氢促进均匀腐蚀

4.3.4 氢促进阳极溶解型应力腐蚀

4.4 腐蚀促进局部塑性变形

4.4.1 腐蚀产物膜引起的拉应力

4.4.2 膜致应力促进局部塑性变形

4.5 阳极溶解型应力腐蚀机理

4.5.1 膜致脆断机理

4.5.2 氧化膜开裂机理

4.5.3 滑移溶解机理

4.5.4 择优溶解机理

4.5.5 腐蚀促进塑性变形导致应力腐蚀的机理

4.5.6 膜致应力促进塑性变形导致应力腐蚀

参考文献

第5章 表面能降低引起的滞后断裂

5.1 液体金属脆

5.1.1 液体金属脆和滞后断裂

5.1.2 液体金属脆的影响因素

5.1.3 液体金属脆机理

5.2 玻璃中裂纹亚临界扩展

5.2.1 玻璃中裂纹亚临界扩展特征

5.2.2 影响玻璃亚临界裂纹扩展的因素

5.2.3 玻璃亚临界裂纹扩展机理

5.3 陶瓷的滞后开裂

5.3.1 陶瓷的亚临界裂纹扩展

5.3.2 影响陶瓷亚临界裂纹扩展的因素

5.3.3 铁电陶瓷在恒电场下的亚临界裂纹扩展

5.3.4 陶瓷的氢致开裂

5.3.5 陶瓷亚临界裂纹扩展机理

参考文献

典型体系

第6章 铁素体钢的氢脆和应力腐蚀

6.1 铁素体钢的氢脆

6.1.1 铁素体钢氢脆概述

6.1.2 高强度钢的可逆氢脆和滞后开裂

6.1.3 低强度钢的可逆氢脆和滞后断裂

6.2 高强度钢在水介质中的应力腐蚀

6.2.1 高强度钢在含水介质中的应力腐蚀规律

6.2.2 高强钢水中应力腐蚀的影响因素

6.3 中低强度钢在特殊介质中的应力腐蚀

6.3.1 油管钢H2S应力腐蚀

6.3.2 埋地管线的土壤应力腐蚀

6.3.3 低强度钢在热碱中的应力腐蚀

6.3.4 低强度钢在硝酸盐中的应力腐蚀

6.3.5 低强度钢在其他介质中的应力腐蚀

参考文献

第7章 奥氏体不锈钢的氢脆和应力腐蚀

7.1 奥氏体不锈钢的氢脆

7.1.1 奥氏体不锈钢的氢致塑性损失

7.1.2 奥氏体不锈钢的氢致滞后断裂

7.2 奥氏体不锈钢的应力腐蚀

……

第8章 铝合金的氢脆和应力腐蚀

第9章 钛合金的氢脆和应力腐蚀

第10章 镍、镁、锆、铜合金以及金属间化合物和非晶合金的氢脆和应力腐蚀

第11章 滞后断裂力学参量测试方法

附录本书所用单位的换算

作者简介

《氢脆和应力腐蚀：基础部分》专门论述氢脆和应力腐蚀的基本概念和规律、特点和表征参量以及各种影响因素。详细介绍和阐述各种氢脆和应力腐蚀机理。全书分两卷共11章。第一卷为基础部分：第1章氢在材料中的行为，第2章氢损伤和氢致开裂，第3章氢致开裂理论，第4章应力腐蚀，第5章表面能降低引起的滞后断裂。第二卷为典型体系：第6章至第10章阐述各种材料（铁素体钢、奥氏体不锈钢、铝合金、钛合金、镍合金、镁合金、锆合金、铜合金、金属间化合物、非晶合金）的氢脆和应力腐蚀。第11章是滞后断裂力学参量测试方法。

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