內容大鋼
本書介紹了氫脆的基本概念、研究意義、鋼及所制零件中氫的來源、氫脆性能測試方法、氫脆的微觀斷口特徵；論述了典型鋼鐵材料中氫脆發生的機理、氫脆的計算模擬方法和結果，以及提高氫脆抗力的方法和手段，特別詳細論述了焊接工藝和氫脆發生的關係等。書中深入論述了具有實用價值的高強度和超高強度鋼氫脆發生的機理和預防措施，首次深入論述了原子探針層析技術（APT）、二次離子質譜分析技術（SIMS）、掃描開爾文探針力顯微鏡（SKPFM）等先進表徵手段，以及第一性原理計算、分子動力學模擬和相場法等前沿電腦模擬技術在氫脆研究和表徵中的應用；同時基於氫脆發生的微觀機制提出了具有實用價值的抑制氫脆的工程對策及措施。書中最後還專章對預防氫脆的未來研究方向和前景進行了展望。
本書可供高強度鋼及汽車、氫能、橋樑等上下游領域中與氫脆相關的科研、開發設計、生產製造、應用、管理等工程技術人員閱讀，也可供高等院校相關專業的師生與研究生參考。
目錄
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 鋼鐵材料應用強度的提升
1.3 鋼中氫的來源、去向和擴散過程
1.4 氫致開裂的作用和斷口形貌特點
1.5 鋼中氫脆的機理
1.6 研究鋼中氫脆的實際意義
參考文獻
第2章 氫脆性能測試方法與表徵參量
2.1 概述
2.2 恆應變彎曲試驗法
2.2.1 U形彎-腐蝕溶液浸泡法
2.2.2 U形彎-大氣環境靜置法
2.2.3 三點/四點彎曲試驗法
2.3 恆載荷拉伸試驗法
2.4 慢應變速率拉伸試驗法
2.5 沖杯試驗法
2.6 逐級加力試驗法
2.7 尖冷彎恆應變試驗法
2.8 沖孔拉伸試驗法
2.9 切割缺口充氫試驗法
2.10 零件等效試樣應力載入試驗法
2.11 其他測試方法
參考文獻
第3章 氫脆的微觀測試與斷口分析表徵
3.1 概述
3.2 熱脫附譜技術對氫濃度的表徵與測量
3.3 三維原子探針對氫原子分佈的直接觀察
3.4 中子散射對氫原子分佈與運動的分析
3.5 二次離子質譜的氫分佈分析
3.6 氫顯影技術
3.7 掃描開爾文探針顯微鏡
3.8 氫致開裂的斷口形貌特徵和種類
3.9 氫致開裂與裂紋擴展路徑分析
參考文獻
第4章 典型鋼鐵材料中的氫脆
4.1 概述
4.2 第一代先進高強度鋼中的氫脆
4.2.1 雙相鋼
4.2.2 DH鋼
4.2.3 馬氏體鋼
4.2.4 熱衝壓成形鋼
4.3 第二代先進高強度鋼中的氫脆
4.4 第三代先進高強度鋼中的氫脆
4.4.1 中錳鋼
4.4.2 Q＆P鋼
4.4.3 Q＆PT鋼
4.4.4 超級貝氏體鋼
4.5 汽車用合金結構鋼
4.5.1 調質鋼
4.5.2 非調質鋼
4.5.3 彈簧鋼
4.5.4 鉚螺鋼
4.5.5 不鏽鋼
4.6 氫能用鋼
4.6.1 氫能發展及使用工況
4.6.2 輸氫管線氫脆及預防
4.6.3 儲氫容器氫脆及預防
參考文獻
第5章 鋼中氫脆的機理
5.1 概述
5.2 氫增強脫聚效應
5.3 氫增強局部塑性變形
5.4 氫吸附誘導位錯發射
5.4.1 AIDE的基本理論
5.4.2 支持AIDE理論的研究成果
5.5 氫增強應變誘發空位
5.5.1 氫在金屬中的擴散行為
5.5.2 氫誘發空位形成機制
5.5.3 計算模擬與實驗驗證
5.5.4 氫增強應變誘發空位對材料性能的影響
5.5.5 工業應用與未來研究方向
5.6 多種損傷機制的融合作用
5.6.1 高強度鋼和其他材料的晶間斷裂
5.6.2 高強度鋼的穿晶斷裂
5.6.3 單晶金屬材料的解理狀斷裂
5.6.4 滑移帶斷裂
5.6.5 有亞穩相存在時的氫損傷機制
5.7 其他理論
5.7.1 氫化物在鈦合金中的形成機理和特徵
5.7.2 氫化物在鋯合金中的形成機理和特徵
5.7.3 氫化物在鎳基超合金中的形成機理和特徵
5.7.4 氫壓理論
5.7.5 結論與展望
參考文獻
第6章 鐵基材料中氫脆的計算模擬
6.1 概述
6.2 第一性原理方法
6.2.1 背景
6.2.2 γ-Fe晶界處氫捕獲和擴散
6.2.3 合金化對α-Fe氫捕獲的影響
6.2.4 碳化物內缺陷與單個氫原子的交互作用
6.2.5 碳化物內缺陷與多個氫原子的交互作用
6.2.6 鐵基體-碳化物界面與氫的交互作用
6.2.7 小結與展望
6.3 分子動力學方法
6.3.1 分子動力學模擬的基本原理與方法
6.3.2 氫在鋼鐵中的擴散行為
6.3.3 氫對位錯滑移與纏結的影響研究
6.3.4 鋼中氫致裂紋萌生與擴展機制
6.3.5 氫在晶界和相界的聚集行為及其脆化機制
6.3.6 環境因素對鋼中氫擴散與氫脆行為的影響
6.3.7 小結與展望
6.4 相場法
6.4.1 相場法在鋼的氫脆研究中的基礎理論與方法
6.4.2 鋼中氫擴散與微觀結構演化的相場模擬
6.4.3 氫脆過程中微觀結構與力學行為的相場模擬
6.4.4 氫誘導裂紋形成與擴展的相場模擬
6.4.5 小結與展望
參考文獻
第7章 抑制氫脆的方法和手段
7.1 鋼材氫脆的機理及影響因素
7.1.1 鋼材氫脆的耦合機理
7.1.2 鋼材氫脆的影響因素
7.2 抑制鋼材氫脆的方法和手段
7.2.1 降低可擴散氫含量
7.2.2 降低位錯密度
7.2.3 降低單位晶界的可擴散氫分佈及強化晶界
7.2.4 降低零件的應力及邊緣處理
7.2.5 其他方面的調控
7.3 相關抗氫脆鋼種案例
7.3.11 500MPa級抗氫脆熱成形鋼
7.3.22 000MPa級抗氫脆熱成形鋼
7.3.3 高等級抗氫脆螺栓鋼
參考文獻
第8章 焊接工藝與氫脆
8.1 概述
8.2 合金鋼的焊接工藝及力學性能
8.3 不同焊接工藝下焊縫熱影響區的組織性能分析
8.3.1 焊條電弧焊（SMAW）
8.3.2 鎢極惰性氣體保護焊（GTAW）
8.3.3 熔化極氣體保護電弧焊（GMAW）
8.3.4 埋弧焊（SAW）
8.3.5 等離子弧焊（PAW）
8.3.6 激光焊接（LBW）
8.3.7 摩擦焊接（FRW）
8.3.8 ?焊（brazing）
8.4 焊接缺陷檢測方法
8.4.1 切割檢測
8.4.2 無損檢測
8.4.3 殘餘應力檢測
8.5 改善焊接氫脆的方法
8.5.1 焊條或焊絲
8.5.2 焊劑
8.5.3 焊接工藝
8.5.4 預處理與后處理
8.6 焊接氫脆敏感性評定試驗方法
8.6.1 Y形坡口對接裂紋試驗
8.6.2 插銷試驗
8.6.3 拉伸拘束裂紋試驗
8.6.4 剛性拘束裂紋試驗
8.6.5 可控熱拘束試驗/搭接接頭裂紋試驗
8.6.6 加拿大焊接協會試驗
參考文獻
第9章 高強度鋼氫�
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