航空工程材料与失效分析

第 1 章 绪论 ( 1 ) 1 1 航空及航空材料 ( 1 ) 1 1 1 航空和航空材料概念 ( 1 ) 1 1 2 航空材料分类 ( 1 ) 1 1 3 航空材料性能 ( 5 ) 1 1 4 航空材料特殊性 ( 6 ) 1 2 航空材料发展与应用 ( 7 ) 1 2 1 飞机结构材料演变 ( 7 ) 1 2 2 航空发动机材料演变 ( 9 ) 1 2 3 航空材料发展特点及关键技术 ( 10 ) 1 2 4 国内航空材料发展现状 ( 11 ) 1 2 5 航空材料发展方向 ( 12 ) 习题与思考题 ( 13 ) 第 2 章 航空材料结构、 组织和性能 ( 14 ) 2 1 金属材料 ( 14 ) 2 1 1 金属晶体结构 ( 14 ) 2 1 2 金属组织和缺陷 ( 16 ) 2 1 3 金属结晶 ( 18 ) 2 1 4 合金结构和结晶 ( 20 ) 2 2 高分子材料 ( 22 ) 2 2 1 高分子材料基本概念 ( 22 ) 2 2 2 高分子化合物结构 ( 23 ) 2 2 3 高分子化合物的力学状态 ( 24 ) 2 2 4 高分子材料力学、 物化性能特点 ( 25 ) 2 3 陶瓷材料 ( 26 ) 2 3 1 陶瓷材料概念与分类 ( 26 ) 2 3 2 陶瓷材料结构 ( 27 ) 2 3 3 陶瓷材料力学、 物化性能特点 ( 28 ) 2 3 4 陶瓷材料研究和应用 ( 29 ) 2 4 航空材料机械性能 ( 29 ) 2 4 1 静载荷下材料力学性能 ( 30 ) 2 4 2 动载荷下材料力学性能 ( 33 ) 2 4 3 高温下材料力学性能 ( 34 ) 2 5 航空材料工艺性能 ( 35 ) 2 5 1 铸造性能 ( 35 ) 玉 2 5 2 锻压性能 ( 37 ) 2 5 3 焊接性能 ( 43 ) 2 5 4 热处理性能 ( 43 ) 习题与思考题 ( 45 ) 第 3 章 轻合金及超高强度钢 ( 46 ) 3 1 铝及铝合金 ( 46 ) 3 1 1 纯铝 ( 46 ) 3 1 2 铝合金 ( 47 ) 3 1 3 国内外常用航空铝合金 ( 50 ) 3 1 4 铝合金热处理 ( 53 ) 3 2 钛及钛合金 ( 54 ) 3 2 1 纯钛 ( 54 ) 3 2 2 钛合金 ( 55 ) 3 2 3 钛合金热处理工艺 ( 56 ) 3 2 4 钛合金在航空领域的应用 ( 57 ) 3 3 镁及镁合金 ( 58 ) 3 3 1 纯镁 ( 58 ) 3 3 2 镁合金 ( 59 ) 3 3 3 国内外常用的航空镁合金 ( 64 ) 3 3 4 镁合金热处理工艺 ( 66 ) 3 4 铜及铜合金 ( 67 ) 3 4 1 纯铜 ( 67 ) 3 4 2 铜合金 ( 67 ) 3 4 3 黄铜、 青铜及白铜 ( 68 ) 3 4 4 铜合金应用 ( 72 ) 3 5 超高强度钢 ( 73 ) 3 5 1 超高强度钢的概念、 特点和分类 ( 73 ) 3 5 2 超高强度钢力学性能 ( 75 ) 3 5 3 超高强度钢在航空航天中应用 ( 77 ) 3 5 4 超高强度钢设计及发展前景 ( 79 ) 习题与思考题 ( 80 ) 第 4 章 高温结构金属材料 ( 81 ) 4 1 高温钛合金 ( 81 ) 4 1 1 高温钛合金工作条件和成分 ( 81 ) 4 1 2 铸造热强钛合金和阻燃钛合金 ( 83 ) 4 1 3 高温钛合金在航空中应用 ( 85 ) 4 1 4 新型航空高温钛合金发展思路和关键技术 ( 85 ) 4 2 镍基高温合金 ( 87 ) 4 2 1 镍基高温合金成分 ( 87 ) 4 2 2 镍基高温合金分类 ( 88 ) 域 4 2 3 镍基高温合金的航空应用 ( 89 ) 4 2 4 镍基高温合金制备技术 ( 90 ) 4 3 金属间化合物 ( 91 ) 4 3 1 金属间化合物结构 ( 92 ) 4 3 2 常用航空金属间化合物 ( 92 ) 4 3 3 航空金属间化合物先进制备技术 ( 94 ) 4 4 难熔金属及其合金 ( 96 ) 4 4 1 难熔金属的性质 ( 96 ) 4 4 2 航空工业常用难熔金属及其合金 ( 97 ) 4 4 3 难熔金属强化方法 ( 100 ) 习题与思考题 ( 101 ) 第 5 章 非金属材料及功能材料 ( 102 ) 5 1 塑料 ( 102 ) 5 1 1 塑料组成和分类 ( 102 ) 5 1 2 常用塑料 ( 106 ) 5 1 3 航空塑料选材原则及应用 ( 107 ) 5 2 橡胶和合成纤维 ( 107 ) 5 2 1 橡胶组成和分类 ( 107 ) 5 2 2 橡胶性能特点 ( 109 ) 5 2 3 航空工业常用橡胶材料 ( 110 ) 5 2 4 合成纤维特点和分类 ( 111 ) 5 2 5 合成纤维在航空工业中应用 ( 112 ) 5 3 胶黏剂及涂料 ( 112 ) 5 3 1 胶黏剂组成和特点 ( 113 ) 5 3 2 航空工业常用胶黏剂 ( 114 ) 5 3 3 涂料组成和作用 ( 115 ) 5 3 4 航空工业常用涂料 ( 117 ) 5 4 功能材料 ( 118 ) 5 4 1 功能材料概述 ( 118 ) 5 4 2 航空微电子材料 ( 119 ) 5 4 3 航空光电子材料 ( 121 ) 5 4 4 航空功能陶瓷 ( 122 ) 5 4 5 航空隐身材料 ( 123 ) 习题与思考题 ( 125 ) 第 6 章 复合材料 ( 126 ) 6 1 复合材料简介 ( 126 ) 6 1 1 复合材料发展演化 ( 126 ) 6 1 2 复合材料概念和分类 ( 127 ) 6 1 3 复合材料性能和特点 ( 131 ) 6 1 4 复合材料强化机理 ( 132 ) 芋 6 2 金属基复合材料 ( 133 ) 6 2 1 金属基复合材料概念、 分类 ( 133 ) 6 2 2 金属基复合材料特点 ( 134 ) 6 2 3 金属基复合材料微观结构 ( 135 ) 6 2 4 常用的航空金属基复合材料 ( 136 ) 6 3 树脂基复合材料 ( 138 ) 6 3 1 树脂基复合材料概念、 分类和特点 ( 138 ) 6 3 2 树脂基复合材料性能 ( 139 ) 6 3 3 树脂基复合材料制备技术 ( 141 ) 6 3 4 常用的航空树脂基复合材料 ( 143 ) 6 4 陶瓷基复合材料 ( 144 ) 6 4 1 陶瓷基复合材料概念、 分类 ( 144 ) 6 4 2 陶瓷基复合材料微观结构和性能 ( 147 ) 6 4 3 陶瓷基复合材料增韧机理 ( 148 ) 6 4 4 常用航空陶瓷基复合材料 ( 149 ) 习题与思考题 ( 150 ) 第 7 章 航空新材料 ( 151 ) 7 1 超塑性合金 ( 151 ) 7 1 1 超塑性合金概念、 特点 ( 151 ) 7 1 2 常用航空超塑性合金 ( 153 ) 7 1 3 航空超塑性合金应用价值及前景 ( 154 ) 7 2 快速凝固合金 ( 155 ) 7 2 1 快速凝固技术 ( 155 ) 7 2 2 快速凝固合金组织特征 ( 156 ) 7 2 3 快速凝固合金方法 ( 156 ) 7 2 4 航空工业常用的快速凝固合金 ( 157 ) 7 3 非晶合金 ( 158 ) 7 3 1 非晶态和晶态材料 ( 158 ) 7 3 2 非晶合金结构、 性能及形成机制 ( 160 ) 7 3 3 非晶合金结构弛豫和晶化现象 ( 161 ) 7 3 4 非晶合金和纳晶合金材料 ( 162 ) 7 3 5 非晶合金制备及应用 ( 163 ) 7 4 纳米材料 ( 164 ) 7 4 1 纳米材料特性及制备技术 ( 164 ) 7 4 2 纳米复合材料结构和特点 ( 166 ) 7 4 3 纳米复合涂层在航空航天工业中应用 ( 169 ) 7 4 4 纳米技术在航空航天工业中应用 ( 169 ) 7 5 空心微球 ( 170 ) 7 5 1 空心微球特性 ( 170 ) 7 5 2 空心微球制备技术 ( 172 ) 郁 7 5 3 空心微球在航空和宇航材料中应用 ( 173 ) 习题与思考题 ( 175 ) 第 8 章 航空材料特种加工技术 ( 176 ) 8 1 航空钣金零件成型方法 ( 176 ) 8 1 1 航空钣金零件分类 ( 176 ) 8 1 2 航空钣金零件成型方法 ( 177 ) 8 1 3 航空钣金零件成型计算机模拟 ( 181 ) 8 1 4 航空钣金成型中的毛料展开 ( 183 ) 8 2 航空材料电火花加工和电解加工 ( 184 ) 8 2 1 电火花加工特点、 原理及分类 ( 184 ) 8 2 2 电火花加工技术在航空制造中应用和发展 ( 185 ) 8 2 3 电解加工特点和工艺 ( 186 ) 8 2 4 电解加工在航空制造中应用和发展 ( 188 ) 8 3 航空材料超声波加工 ( 189 ) 8 3 1 超声波加工技术、 特点及加工原理 ( 189 ) 8 3 2 超声波加工工艺及设备 ( 191 ) 8 3 3 微细超声波加工及超精密加工制约因素 ( 193 ) 8 3 4 超声加工技术在航空工业中应用 ( 194 ) 8 4 航空材料电子束加工 ( 194 ) 8 4 1 电子束加工原理、 特点与分类 ( 194 ) 8 4 2 电子束加工装置 ( 195 ) 8 4 3 电子束焊接、 刻蚀、 打孔及熔炼 ( 196 ) 8 4 4 电子束加工技术在航空中应用 ( 197 ) 习题与思考题 ( 198 ) 第 9 章 失效分析基础知识 ( 199 ) 9 1 失效与失效分析 ( 199 ) 9 1 1 失效 ( 199 ) 9 1 2 失效分析 ( 203 ) 9 1 3 失效分析工作内容 ( 204 ) 9 2 失效分析思想方法和程序 ( 206 ) 9 2 1 失效分析思路 ( 206 ) 9 2 2 失效分析实施步骤和程序 ( 208 ) 9 2 3 常用失效分析思路 ( 209 ) 9 3 断口分析技术 ( 210 ) 9 3 1 断口及断口分析 ( 210 ) 9 3 2 断口处理方法及分析依据 ( 211 ) 9 3 3 断口宏观分析 ( 212 ) 9 3 4 断口微观分析 ( 216 ) 9 4 裂纹分析技术 ( 221 ) 9 4 1 裂纹分析思路 ( 221 ) 吁 9 4 2 裂纹综合诊断 ( 224 ) 9 4 3 裂纹的无损检测技术 ( 225 ) 习题与思考题 ( 225 ) 第 10 章 断裂失效分析 ( 226 ) 10 1 断裂 ( 226 ) 10 1 1 断裂与断裂失效 ( 226 ) 10 1 2 金属材料断裂类型和特征 ( 226 ) 10 1 3 材料韧性、 冲击韧性和应力强度因子 ( 228 ) 10 2 静载荷断裂失效 ( 230 ) 10 2 1 过载断裂定义 ( 230 ) 10 2 2 过载失效断口特征 ( 231 ) 10 2 3 影响静载荷断裂失效的因素 ( 232 ) 10 2 4 扭转和弯曲过载断口特征 ( 234 ) 10 3 疲劳断裂 ( 235 ) 10 3 1 交变应力和疲劳断裂失效 ( 235 ) 10 3 2 疲劳断裂失效基本形式和特征 ( 236 ) 10 3 3 疲劳断口形貌 ( 238 ) 10 3 4 疲劳断裂失效类型与鉴别 ( 241 ) 10 4 应力腐蚀断裂 ( 243 ) 10 4 1 应力腐蚀定义和条件 ( 244 ) 10 4 2 应力腐蚀机理、 形貌及特征 ( 246 ) 10 5 磨损与腐蚀 ( 247 ) 10 5 1 磨损与磨损失效 ( 247 ) 10 5 2 磨损失效类型 ( 247 ) 10 5 3 腐蚀 ( 248 ) 10 5 4 腐蚀失效基本类型 ( 248 ) 习题与思考题 ( 250 ) 第 11 章 航空飞行器失效分析 ( 251 ) 11 1 航空飞行器 ( 251 ) 11 1 1 航空飞行器概念与分类 ( 251 ) 11 1 2 航空飞行器构造 ( 252 ) 11 2 航空飞行器失效类型与机理 ( 254 ) 11 2 1 航空飞行器常见失效形式与影响因素 ( 254 ) 11 2 2 航空飞行器失效模式 ( 258 ) 11 2 3 飞机结构失效分析案例 ( 259 ) 习题与思考题 ( 261 ) 参考文献 ( 262 )

适读人群 ：本书可作为高等院校航空航天、 机械等专业学生的教材, 也可供航空材料研究、 航空产品设计、 维修人员参考阅读。本书全面系统地介绍了航空工程材料基础知识和各种航空材料( 金属材料、 非金属材料、 复合材料、 功能材料) , 并专门介绍了航空新材料( 超塑性合金、 快速凝固合金、 非晶合金、 纳米材料、空心微球) 、 航空材料先进加工技术( 航空钣金零件成型方法、 电火花加工和电解加工、 超声波加工和激光加工、 电子束加工) 以及航空材料失效分析。