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目录1

第一章 金属的晶体结构1

§1-1 点阵 晶胞 晶系1

一、点阵3

二、晶胞4

三、晶系5

四、晶体结构与空间点阵10

§1-2 晶向指数和晶面指数11

一、晶向与晶面11

二、晶面指数与晶面间距11

三、晶向指数16

四、六方晶体的晶面指数与晶向指数18

§1-3 晶体对称性19

一、对称要素19

二、点群和空间群20

§1-4 金属的晶体结构22

一、典型的金属晶体结构22

二、晶体中原子的堆垛方式28

§1-5 合金相结构40

一、固溶体40

二、中间相44

一、点缺陷48

§2-1 晶体中的缺陷48

第二章 晶体的塑性变形与位错48

二、线缺陷52

三、面缺陷52

§2-2 晶体的弹性和塑性53

一、金属晶体的应力-应变曲线53

二、晶体中原子间的相互作用56

三、金属晶体的切变59

§2-3 单晶体的塑性变形60

一、滑移带和滑移系61

二、塑性变形的切变过程63

三、滑移的临界分切应力66

四、晶体的理论剪切强度68

§2-4 滑移和位错72

一、位错概念的提出72

二、位错运动引起晶体的滑移73

三、位错理论的形成和发展76

第三章 位错的基本性质79

§3-1 位错的结构和几何性质79

一、位错环和Burgers矢量79

二、刃型位错81

三、螺型位错86

四、Burgers回路90

五、混合型位错93

六、位错密度与晶体的切变速率95

§3-2 位错的交截与割阶97

一、位错交截时所产生的割阶97

二、位错割阶的运动100

§3-3 位错和晶体生长102

一、晶体从蒸汽或溶液中生长102

二、晶体从熔体中生长106

§3-4 晶体中位错的观测107

一、浸蚀法108

三、电镜法110

二、缀饰法110

第四章 位错的弹性理论113

§4-1 应力和应变分量113

§4-2 螺型位错的应力场和应变能115

一、螺型位错的应力场116

二、螺型位错的应变能118

§4-3 刃型位错的应力场和应变能119

一、刃型位错的应力场119

二、刃型位错的应变能121

三、小角晶界能121

§4-4 位错滑移的动力和阻力122

一、应力场对位错的作用力122

二、位错在点阵中滑移的临界切应力——Peierls力124

§4-5 位错的线张力128

§4-6 位错间的弹性相互作用130

一、螺型位错的相互作用131

二、刃型位错的相互作用132

§4-7 位错动力学135

一、位错运动速度135

二、运动位错的应力场136

三、运动位错的阻尼机制141

四、位错线的振动——位错的弦线模型143

一、实际晶体结构中的单元位错145

§4-8 实际晶体结构中的位错145

二、堆垛层错和不全位错147

三、位错反应及扩展位错149

§4-9 位错的萌生与增殖151

一、位错的萌生151

二、弗兰克（Frank）-瑞德（Read）源153

——位错增殖机制153

第五章 金属硬化和断裂的位错机理159

§5-1 晶体中位错运动的障碍159

一、滑移的障碍160

二、位错塞积群163

一、多晶体塑性变形的特点167

§5-2 多晶体的塑性变形167

三、温度和应变速度对位错克服障碍的影响167

二、晶界的影响169

三、屈服现象171

§5-3 金属塑性变形后的组织与性能174

一、塑性变形对金属组织的影响174

二、塑性变形后金属性能的变化176

三、形变织构178

§5-4 加工硬化的位错机理178

一、单晶体加工硬化的实验规律179

二、加工硬化的位错理论181

三、多晶体的加工硬化186

§5-5 合金强化的位错机理187

一、固溶体的塑性变形187

二、多相合金的塑性变形188

§5-6 金属的理论断裂强度与Griffith理论190

一、断裂类型190

二、金属的理论断裂强度与Griffith脆性断裂理论192

§5-7 金属断裂的位错机理197

一、裂纹形核和扩展的位错机理198

二、裂纹的扩展速度204

二、切削过程优化和模型化的物理原则206

一、切削过程的参变量206

§6-1 切削过程优化和模型化的物理原则206

第六章 切削过程的位错分析206

§6-2 切削区域中的位错结构209

一、切削区域中位错结构的实验研究方法209

二、切削区域的塑性变形214

三、切削区域中新位错的产生和分布216

四、切削过程中位错分析的特点217

§6-3 切削过程中位错结构的统计分析219

一、滑移带分布的统计分析219

二、切削区域位错结构的统计均匀性223

一、滑移带密度的变化228

§6-4 切削区域中的位错特征量228

二、位错密度的变化229

三、位错的产生强度230

四、位错运动速度和滑移带传播速度231

§6-5 切削区域中的硬化机理232

一、切削区域中位错结构的演化232

二、切削时零件表面层的硬化结构234

§6-6 切削加工的硬化动力学236

一、位错运动受到局部障碍时金属硬化的动力学237

二、位错与局部障碍相互作用的概率模型242

§6-7 切削过程的位错机理245

二、切屑外表面的宏观轮廓247

一、已加工表面硬化深度的改变247

三、已加工表面的微观轮廓248

第七章 切削过程中的位错-能量模型249

§7-1 切削区域的应力-应变状态249

一、作用应力249

二、切屑变形系数249

三、相对变形250

§7-2 切削过程的塑性变形能251

一、变形潜能251

二、位错运动能252

一、切削时的有效表面能253

§7-3 新表面的形成能253

二、粗糙表面的真实面积254

§7-4 切削耐热合金时塑性变形和破坏的能量模型257

一、刀具和被加工金属的接触长度259

二、切削塑性变形区域的应力261

三、切削塑性变形区域的范围264

四、位错密度266

五、相对变形269

六、切屑变形系数271

七、变形潜能271

八、位错运动能272

九、破坏能273

十、切削区域的能量平衡274

第八章 改善难加工材料切削过程的途径277

§8-1 难加工材料的切削特点277

一、耐热钢和耐热合金的分类277

二、难加工材料的切削加工特点279

三、改善刀具材料的切削性能280

§8-2 位错运动障碍的合理大小282

§8-3 被切层外表面的状态对切削过程的影响286

§8-4 塑性变形过程中表面层溶解时金属的软化289

§8-5 切下层外表面的溶解对切削过程的影响292

§8-6 超声波切削294

§8-7 改善切削过程的位错-能量原理298

第九章 用能量指标优化切削过程300

§9-1 优化切削过程的能量指标300

§9-2 Monte Carlo法优化切削工艺参数的程序305

§9-3 优化计算方法的工艺可能性310

一、根据给定的刀具耐用度来制订工艺规程310

二、根据走刀次数分配加工余量310

三、计算在车刀耐用度周期内被加工零件的合理数量（或走刀次数）311

四、机床的选择311

§9-4 非稳定工艺条件下切削过程的优化312

参考文献316

附录318