內容介紹
內容提要本書是1984年出版的《鍋爐與壓力容器用鋼》的修訂本。本書與原書在體系上仍保持一致，但在內容上作
了較多的補充、更新和修改。
本書全面系統地闡述了金屬材料的脆性性能、高溫機械性能、抗腐蝕性能、疲勞性能等，並就各合金元素
對鋼材性能的影響進行了較詳盡的分析。還對鋼在製造加工過程中易發生的過熱與過燒現象進行了較系統
的分析。同時，還針對生產中常用的各種鍋爐與壓力容器鋼的機械性能、加工工藝性能以及一些特殊性能（如
高溫特性、抗蝕特性等）作了比較全面的闡述。
本書可作為高等院校動力、化工、勞動保護類有關專業的材料，也可供鍋爐製造廠、火力發電廠、壓力容器
製造廠、化工機械及設備廠以及鍋爐與壓力容器安全監察等有關部門的工程技術人員參考。
作品目錄
目錄第1章 緒論
第2章 金屬材料的變形與再結晶
2.1 單晶體金屬的變形
2.1.1 單晶體金屬的彈性變形
2.1.2 單晶體金屬的塑性變形
2.2 多晶體金屬的變形
2.2.1 晶界的作用
2.2.2 各晶粒間位向差別的影響
2.3 塑性變形對金屬組織和性能的影響
2.3.1 塑性變形對金屬材料組織的影響
2.3.2 塑性變形對金屬材料性能的影響
2.4 塑性變形後的金屬在加熱時的組織和性能變化
2.4.1 回復與再結晶
2.4.2 金屬的再結晶溫度
2.4.3 再結晶後的晶粒度
第3章 金屬材料的脆性
3.1 金屬材料的斷裂
3.1.1 斷裂的類型
3.1.2 斷裂的方式
3.1.3 斷裂的形式
3.1.4 斷口分析
3.2 脆性破壞事故的實例及分析
3.3 韌－脆性轉變溫度
3.4 無塑性溫度（也稱無韌溫度）
3.5 金屬材料產生脆性斷裂的條件
3.5.1 溫 度
3.5.2 缺 陷
3.5.3 厚 度
3.5.4 載入速度
3.5.5 微觀組織
3.5.6 殘餘應力
3.6 金屬材料的脆化現象
3.6.1 冷脆性
3.6.2 熱脆性
3.6.3 紅脆性（亦稱赤熱脆性）
3.6.4 回火脆性
3.6.5 苛性脆化
3.6.6 氫 脆
第4章 金屬材料的斷裂韌性參量
4.1 概 述
4.1.1 低應力脆性斷裂對傳統的強度設計觀點提出的問題
4.1.2 衝擊韌性值（ak）不能確切地表征材料的韌脆性能
4.1.3 斷裂力學的任務
4.2 線彈性斷裂力學的斷裂韌性參量
4.2.1 能量分析法
4.2.2 應力場強度分析法
4.2.3 線彈性斷裂力學的適用範圍
4.3 彈塑性斷裂力學的斷裂韌性參量
4.3.1 裂紋頂端張開位移
4.3.2 J積分理論
4.4 金屬材料斷裂韌性參量的測試
4.4.1 平面應變斷裂韌性KIc的測試
4.4.2 臨界裂紋頂端張開位移δc的測試
4.4.3 臨界J積分值的測試
4.5 提高金屬材料斷裂韌性的途徑
4.5.1 合金元素的作用
4.5.2 晶粒度對KIc的影響
4.5.3 金相組織對KIc的影響
4.6 斷裂力學參量在壓力容器中的套用
4.6.1 鼓脹效應
4.6.2 表面裂紋和深埋裂開面的應力場強度因子
4.6.3 壓力容器用鋼的選擇依據
4.6.4 確定構件中允許存在的臨界裂紋深度（對於非貫
穿型裂紋）
4.6.5 一些壓力容器用鋼的斷裂韌性數據
第5章 金屬材料的高溫機械性能
5.1 金屬材料的蠕變
5.1.1 蠕變現象
5.1.2 蠕變曲線的表示方式
5.1.3 金屬材料在蠕變中的組織變化
5.1.4 金屬材料的蠕變理論
5.1.5 金屬材料的蠕變斷裂機理
5.2 金屬材料的高溫強度
5.2.1 條件蠕變極限（σn）
5.2.2 高溫持久強度（σD）
5.3 蠕變和持久強度的推測方法
5.3.1 蠕變曲線方程的分析
5.3.2 高溫強度的外推方法
5.4 鋼的持久塑性
5.5 影材料高溫強度性能的因素
5.5.1 化學成分
5.5.2 冶煉方法
5.5.3 金屬材料的組織結構
5.5.4 熱處理方法
5.5.5 溫度波動對鋼材高溫強度的影響
5.6 金屬材料的鬆弛
5.6.1 金屬材料的鬆弛特性
5.6.2 鬆弛的塑性應變速度
5.6.3 再緊固對鬆弛的影響
5.6.4 應力鬆弛與蠕變的關係
第6章 長期在高溫條件下金屬材料組織結構的變化
6.1 珠光體的球化
6.1.1 球化對金屬材料性能的影響
6.1.2 影響珠光體球化的因素
6.1.3 珠光體球化的級別
6.1.4 材料發生球化後的恢復處理
6.2 石墨化
6.3 合金元素在固溶體和碳化物相之間的重新分配
6.3.1 固溶體和碳化物中合金元素成分的變化
6.3.2 碳化物結構類型、數量和分布的變化
第7章 鋼的過熱與過燒
7.1 概述
7.2 鋼在高溫加熱中的變化
7.2.1 奧氏體晶粒的長大
7.2.2 鋼在高溫加熱時的成分和組織變化
7.3 高溫加熱後的冷卻
7.3.1 第一階段加熱後的冷卻
7.3.2 第二階段加熱後的冷卻
7.3.3 第三階段加熱後的冷卻
7.4 鋼的過熱現象
7.4.1 鋼的過熱溫度
7.4.2 過熱鋼的特徵
7.4.3 過熱鋼的機械性能
7.4.4 鋼發生過熱後的補救措施
7.5 鋼的過燒現象
7.5.1 鋼的過燒溫度
7.5.2 過燒鋼的特徵
7.5.3 鋼的過燒過程
7.5.4 過燒鋼的機械性能
第8章 金屬材料的腐蝕現象
8.1 概述
8.2 金屬材料的高溫氧化
8.2.1 高溫氧化過程的機理
8.2.2 高溫氧化的動力學規律
8.2.3 氧化的溫度規律
8.2.4 金屬材料的耐熱性（高溫抗氧化性）指標
8.3 金屬材料的電化學腐蝕
8.3.1 金屬的電極電位及腐蝕電池
8.3.2 金屬的極化與鈍化
8.3.3 金屬元素耐蝕性的評定
8.3.4 金屬材料的耐蝕合金化途徑
8.4 金屬材料的應力腐蝕
8.4.1 金屬材料應力腐蝕的特徵
8.4.2 應力腐蝕破裂機理
8.5 蒸汽腐蝕
8.6 硫的腐蝕
8.6.1 高壓鍋爐水冷壁管的硫腐蝕
8.6.2 鍋爐過熱器管的高溫硫腐蝕
8.6.3 含鎳合金鋼的硫腐蝕
8.6.4 硫的低溫腐蝕
8.7 釩的腐蝕
8.8 氧腐蝕（氧去極化腐蝕）
8.8.1 氧腐蝕的特徵
8.8.2 影響氧腐蝕的因素
第9章 金屬材料的疲勞現象
9.1 交變載荷的特性
9.2 高周疲勞的特點
9.2.1 應力－應變曲線
9.2.2 金屬材料的疲勞特性曲線
9.2.3 疲勞斷裂的斷口特徵
9.2.4 金屬材料的疲勞抗力指標
9.3 疲勞斷裂的機理
9.3.1 疲勞裂紋的產生
9.3.2 疲勞裂紋的擴展
9.3.3 疲勞裂紋擴展速率
9.4 影響材料疲勞抗力的因素
9.4.1 化學成分和夾雜物的影響
9.4.2 熱處理和顯微組織的影響
9.4.3 應力集中的影響
9.4.4 試件尺寸的影響
9.4.5 表面加工的影響
9.4.6 溫度的影響
9.5 低周疲勞（應變疲勞）特性
9.5.1 低周疲勞時的應力－應變曲線
9.5.2 材料的低周疲勞特性曲線
9.5.3 鍋爐與壓力容器用鋼的疲勞設計曲線
9.5.4 影響低周疲勞的主要因素
9.6 熱疲勞
9.6.1 熱疲勞現象
9.6.2 材料在承受熱疲勞時的應力－應變曲線
9.6.3 熱疲勞與機械疲勞的區別
9.6.4 影響熱疲勞的主要因素
9.6.5 熱疲勞破壞的斷口特徵
9.7 腐蝕疲勞
9.7.1 腐蝕疲勞特性
9.7.2 腐蝕疲勞的機理
9.7.3 腐蝕疲勞裂紋的擴展
9.7.4 影響腐蝕疲勞的主要因素
9.8 接觸疲勞
9.8.1 接觸疲勞的類型和破壞過程
9.8.2 影響材料接觸疲勞抗力的因素
9.9 提高材料與機件疲勞強度的途徑
9.9.1 合理的疲勞設計
9.9.2 高疲勞抗力材料的選擇
9.9.3 表面強化
第10章 合金元素在鋼中的作用
10.1 合金元素在鋼中的存在形式
10.1.1 合金元素與鋼中的碳相互作用，形成碳
化物存在於鋼中
10.1.2 合金元素溶解於鐵素體（或奧氏體）中，以
固溶體形式存在於鋼中
1 0.1.3 合金元素與鋼中的氮、氧、硫等化合，以氮化物、氧
化物、硫化物和矽酸鹽等非金屬夾雜物的形式存
在於鋼中
10.2 合金元素對鋼平衡組織的影響
10.2.1 合金元素對鋼臨界溫度的影響
10.2.2 合金元素對鋼共析點（S點）位置的影響
10.2.3 合金元素對奧氏體相區大小的影響
10.3 合金元素對熱處理的影響
10.3.1 合金元素對奧氏體化的影響
10.3.2 合金元素對奧氏體分解轉變的影響
10.3.3 合金元素對馬氏體轉變的影響
10.3.4 合金元素對回火轉變的影響
10.4 合金元素對氧化與腐蝕的影響
10.5 合金元素對機械性能的影響
10.5.1 金屬材料的強化方法
10.5.2 合金元素對正火（或退火）狀態鋼機械性能的影響
10.5.3 合金元素對調質鋼機械性能的影響
10.6 合金元素對鋼的工藝性能的影響
10.6.1 合金元素對焊接性能的影響
10.6.2 合金元素對切削加工的影響
10.6.3 合金元素對塑性加工性能的影響
10.6.4 合金元素對鑄造性能的影響
10.7 幾種常用合金元素在鋼中的作用
10.7.1 矽在鋼中的作用
10.7.2 錳在鋼中的作用
10.7.3 鉻在鋼中的作用
10.7.4 鎳在鋼中的作用
10.7.5 鋁在鋼中的作用
10.7.6 鎢在鋼中的作用
10.7.7 釩在鋼中的作用
10.7.8 欽在鋼中的作用
10.7.9 鈮在鋼中的作用
10.7.10 硼在鋼中的作用
10.7.11 鋁在鋼中的作用
第11章 鍋爐與壓力容器常用鋼材
11.1 鍋爐與壓力容器對鋼材性能的要求
11.1.1 用以製造室溫及中溫承壓元件的鋼板與鋼管
11.1.2 用以製造高溫承壓元件的鋼管
11.2 鍋爐與壓力容器用鋼的分類
11.2.1 工作溫度低於500℃的鋼材
11.2.2 工作溫度高於500℃的鋼材
11.3 碳素鋼
11.3.1 碳素鋼中主要成分對性能的影響
11.3.2 碳素鋼的分類
11.3.3 碳素鋼的牌號及其套用
11.3.4 鍋爐與壓力容器常用的碳素鋼
11.4 普通低合金結構鋼
11.5 低合金熱強鋼
11.5.1 提高鋼材熱強性的合金化原理
11.5.2 鍋爐與壓力容器常用的低合金熱強鋼
11.6 不銹耐酸鋼
11.6.1 合金元素在不銹耐酸鋼中的作用
11.6.2 鉻不鏽鋼
11.6.3 鉻鎳不鏽鋼
11.7 低溫用鋼
11.7.1 合金元素在低溫用鋼中的作用
11.7.2 熱處理對鋼的低溫機械性能的影響
11.7.3 低溫用鋼的分類
11.7.4 常用的低溫用鋼
