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第一篇 高温变形的唯象理论1

第一章 概论1

1.1 变形1

1.2 弹性变形和滞弹性变形2

1.3 塑性变形2

1.3.1 加载种类3

1.3.2 各向同性晶体恒温塑性变形的主要特点3

第二章 力学状态方程6

2.1 问题的提出6

2.2 状态方程的存在条件8

2.3 对logσ-logε图的几点讨论10

2.4 稳态问题11

第三章 变形稳定性14

3.1 概论14

3.2 变形稳定性判据15

3.2.1 Rossard判据15

3.2.2 Hart判据17

3.2.3 Campbell判据20

3.3 实验事实22

第二篇 高温变形的经验关系24

第四章 概论24

4.1 经验和半经验定律24

4.2 变量的选择25

4.3 ε随时间的变化，Andrade定律27

4.4 静水压力的影响30

4.5 温度、应力和组织的影响31

第五章 温度对变形速度的影响35

5.1 概述35

5.2 确定激活能的方法37

5.2.1 logε,1/T作图法：等温法37

5.2.2 补偿时间法38

5.2.3 变温法39

5.2.4 Q与σ的关系40

5.2.5 Zener-IIollomon参数法42

5.3 变形速度激活能和自扩散激活能的相互关系43

5.4 弹性模量的温度变化对Q的修正47

5.5 激活能随温度的变化50

5.5.1 铝50

5.5.2 密堆六方金属52

第六章 变形速度和应力的关系56

6.1 概述56

6.1.1 蠕变56

6.1.2 恒速度实验（拉伸、压缩、扭转、挤压）57

6.1.3 高速变形实验60

6.1.4 logZ,log〔f(σ)〕曲线60

6.2 ε和σ间的半经验方程60

6.2.1 低应力蠕变61

6.2.2 高应力或高速度变形65

6.3 堆垛层错能对力学状态方程参数的影响72

第七章 变形速度和显微组织结构间的关系75

7.1 概述75

7.2 力学参数和晶粒的关系77

7.3 力学参数和亚晶粒的关系78

7.3.1 多边形化亚结构的描述78

7.3.2 外应力和亚晶粒尺寸的关系82

7.3.3 亚晶粒内的位错密度85

7.3.4 亚结构的形成85

7.3.5 在稳态阶段亚结构的发展87

7.3.6 变形过程中的再结晶88

7.4 亚结构的作用90

第三篇 高温塑性变形的物理机制92

第八章 塑性变形物理机制概述92

8.1 宏观变形与位错运动的关系92

8.1.1 滑移引起的交形93

8.1.2 攀移引起的变形95

8.2 热激活体系97

8.2.1 历史97

8.2.2 热力学处理99

8.3 高温变形108

8.3.1 热激活滑移处理方法109

8.3.2 硬化－软化动态平衡方法110

第九章 恢复蠕变模型111

9.1 建立在硬化－恢复平衡基础上的蠕变模型111

9.1.1 McLean（1966）模型112

9.1.2 Nabarro（1967）模型115

9.1.3 其它模型118

9.2 根据硬化－恢复平衡假设计算蠕变速度ε的表达式同由Orowan关系得到的表达式的等价性118

9.2.1 h的计算119

9.2.2 r的计算120

9.2.3 攀移速度121

9.2.4 根据σ计算ε123

9.3 由Orowan关系得出的模型124

9.3.1 由Weertman重新导出的Nabarro模型124

9.3.2 Weertman模型（1968,1972）125

9.3.3 与亚晶粒相关的模型128

9.4 恢复蠕变模型的讨论133

第十章 热激活滑移蠕变模型137

10.1 概述137

10.2 滑移驱动力为外应力140

10.2.1 Barrett和Nix（1965）模型140

10.2.2 Li（1963）模型143

10.3 滑移驱动力为有效应力144

10.3.1 Ahlquist,Gasca-Neri和Nix的模型144

10.3.2 Saxl和Kroupa（1972）模型148

10.4 评注150

10.5 交滑移的热激活151

第十一章 扩散蠕变155

11.1 概述155

11.1.1 扩散蠕变状态方程的简单推导156

11.1.2 结果158

11.2 扩散蠕变理论161

11.2.1 Nabarro-Herring蠕交：Herring模型（1950）161

11.2.2 Coble模型（1963）166

11.2.3 变形的相容性——晶界滑移170

11.2.4 Raj和Ashby（1971）的计算171

11.3 扩散蠕变实验示例173

11.3.1 丝和薄膜的蠕变173

11.3.2 单相细晶粒多晶体的扩散蠕变175

11.3.3 弥散相多晶体的扩散蠕变181

11.4 由界面反应控制的蠕变速度183

11.5 合金扩散系数的选择问题189

11.6 离子晶体的电荷和非化学计量问题189

第十二章 超塑性196

12.1 概述，历史196

12.2 超塑性唯象学199

12.3 相变超塑性202

12.4 组织超塑性205

12.4.1 特点和出现的条件205

12.4.2 变形速度敏感性208

12.4.3 变形速度激活能209

12.4.4 显微组织210

12.4.5 物理机制：提出的模型214

12.4.6 工艺应用221

第十三章 固溶体的蠕变222

13.1 概述222

13.2 回顾：位错和固溶原子间的交互作用224

13.2.1 金位错和固溶原子间的长程弹性交互作用（Cottrell效应）224

13.2.2 扩展位错和溶质原子的交互作用（Suzuki效应）227

13.3 异类固溶原子对蠕变速度的可能影响，扩散系数的选择230

13.3.1 弱的溶质－位错交互作用能230

13.3.2 强的溶质－位错交互作用能234

13.4 固溶体蠕变研究的经验处理235

13.5 粘滞性拖拽模型236

13.5.1 拖拽力由位错和溶质原子的弹性交互作用引起236

13.5.2 牵引力由溶质原子在层错上的偏聚引起（Suzuki效应）238

13.5.3 短程有序的情况239

13.5.4 Weertman模型（1957）239

13.6 实验结果242

13.6.1 稀固溶体242

13.6.2 高浓度固溶体248

第十四章 弥散相合金的蠕变253

14.1 概述253

14.1.1 弥散相材料的种类253

14.1.2 弥散相的特点255

14.1.3 弥散相合金蠕变的一般特点257

14.2 弥散相复合材料的蠕变259

14.2.1 实验结果259

14.2.2 模型263

14.2.3 结论268

14.3 镍基超合金的蠕变268

第十五章 非金属晶体的蠕变271

15.1 概述271

15.1.1 金属键272

15.1.2 共价键272

15.1.3 离子键274

15.1.4 范德瓦尔斯键（分子键）275

15.2 半导体共价晶体的蠕变276

15.2.1 高外应力276

15.2.2 低应力，S形蠕变278

15.2.3 Haasen模型（1966）278

15.3 金属碳化物的高温变形281

15.3.1 碳化物的结构和变形方式281

15.3.2 过渡族金属碳化物283

15.3.3 铀和钚的碳化物285

15.4 离子晶体的蠕变286

15.4.1 碱金属卤化物287

15.4.2 二元金属氧化物289

15.5 塑性分子晶体的蠕变289

第十六章 地质学中的蠕变293

16.1 概述293

16.1.1 序言293

16.1.2 地球构成的简要概念294

16.2 冰川的高温变形296

16.2.1 冰的结构和变形模型296

16.2.2 高温变形实验298

16.3 方解石和石灰岩的高温变形301

16.4 石英的高温变形302

16.4.1 石英的结构302

16.4.2 石英的变形方式，水的影响302

16.5 橄榄石和橄榄岩的高温变形304

16.5.1 橄榄石的结构和变形方式304

16.5.2 实验结果306

16.6 外层地幔的蠕变308

参考文献311

名词索引353