| 1. 弾性論の基礎 1 |
| 1.1変形勾配、ひずみ、回転の定義 1 |
| 1.2力と応力 4 |
| 1.2.1.面力 4 |
| 1.2.2応力と境界条件、釣り合いの式 5 |
| 1.3ひずみと応力の座標変換 7 |
| 1.3.1ベクトルとテンソルの座標変換 7 |
| 1.3.2主ひずみと主応力 9 |
| 1.3.3モール円 10 |
| 1.4線形弾性体とフックの法則 11 |
| 1.5弾性ひずみエネルギー 14 |
| 1.6弾性相互作用エネルギー 17 |
| 2. 格子欠陥と転位 19 |
| 2.1さまざまな格子欠陥 19 |
| 2.2点欠陥 20 |
| 2.2.1原子空孔の熱平衡濃度 20 |
| 2.2.2原子空孔と拡散 22 |
| 2.3転位 24 |
| 2.3.1結晶のすべり変形 24 |
| 2.3.2転位とすべり運動 26 |
| 2.3.3転位の種類とバーガースベクトル 27 |
| 2.3.4転位の弾性論 30 |
| 2.3.5転位に働く力 33 |
| 2.3.6転位の結晶学 34 |
| 2.3.7転位の増殖 38 |
| 2.3.8交差すべりと上昇運動 40 |
| 2.3.9転位と他の格子欠陥の相互作用 41 |
| 3.応力-ひずみ関係 45 |
| 3.1完全結晶の理想降伏強度 45 |
| 3.2引張変形時の典型的な塑性変形挙動 46 |
| 3.2.1公称応力と公称ひずみ 46 |
| 3.2.2真ひずみと真応力 48 |
| 3.2.3くびれの開始条件(塑性不安定) 49 |
| 3.3単結晶の変形 51 |
| 3.3.1単結晶の降伏 51 |
| 3.3.2単結晶の塑性変形と加工硬化 56 |
| 3.4多結晶の降伏と塑性変形 61 |
| 3.4.1多結晶中の結晶粒の塑性変形 61 |
| 3.4.2テイラー因子 63 |
| 3.4.3転位の運動の障害物としての結晶粒界 65 |
| 3.4.4連続体としての多結晶の降伏条件 66 |
| 4.材料の強化機構 69 |
| 4.1材料のさまざまな強化法 69 |
| 4.2障害物を乗り越える降伏過程 70 |
| 4.2.1巨視的降伏 70 |
| 4.2.2障害物を乗り越える転位の運動 71 |
| 4.3分散強化 73 |
| 4.4固溶強化と析出強化 74 |
| 4.4.1弱い障害物による強化法 74 |
| 4.4.2障害物と転位との相互作用 75 |
| 4.4.3固溶強化 76 |
| 4.4.4析出強化 78 |
| 4.5スピノーダル分解による強化 79 |
| 4.6有限温度での転位の障害物乗り越え過程 80 |
| 4.6.1熱活性化の素過程 81 |
| 4.6.2活性化エントロピーと活性化エンタルピー 83 |
| 4.6.3臨界分解せん断応力の温度・ひずみ速度依存性 84 |
| 4.7複合材強化 84 |
| 5.クリープと高温変形 87 |
| 5.1クリープの特徴 87 |
| 5.1.1クリープ曲線 87 |
| 5.1.2定応力試験と定ひずみ速度試験 88 |
| 5.2遷移クリープ時のクリープ曲線の形状 91 |
| 5.3定常クリープ速度についての実験結果 92 |
| 5.3.1定常クリープ速度の温度依存性と応力依存性 92 |
| 5.3.2べき乗則クリープにおける定常速度の構成式 95 |
| 5.4相当応力と相当ひずみ 96 |
| 5.5高温変形の機構 99 |
| 5.5.1変形機構領域図 99 |
| 5.5.2拡散クリープの機構 101 |
| 5.5.3べき乗則クリープの機構 103 |
| 5.5.4素過程としての粒界すべり 105 |
| 5.6高温破壊 107 |
| 6. 破壊力学と破壊現象 110 |
| 6.1延性破壊とぜい性破壊 110 |
| 6.1.1公称応力-公称ひずみ曲線による延性とぜい性の評価 110 |
| 6.1.2靭性とシャルピー衝撃試験 111 |
| 6.2金属材料の破壊様式 112 |
| 6.2.1破壊様式の分類 112 |
| 6.2.2へき開 113 |
| 6.2.3微小空洞の成長と合体 114 |
| 6.2.4すべり面分離 115 |
| 6.2.5破壊とき裂 115 |
| 6.3グリフィスのぜい性破壊の条件(き裂成長の条件) 116 |
| 6.4応力拡大係数 119 |
| 6.4.1き裂先端の応力集中 119 |
| 6.4.2き裂様式 120 |
| 6.4.3応力拡大係数とエネルギー開放率との対応 122 |
| 6.5き裂先端の塑性域と開口変位 122 |
| 6.5.1塑性域の大きさ 122 |
| 6.5.2開口変位 125 |
| 6.5.3塑性域に及ぼす板厚の影響 125 |
| 6.5.4塑性域の応力状態と変形様式 126 |
| 6.5.5小規模降伏 127 |
| 6.6安定破壊とR曲線 129 |
| 6.6.1有効表面エネルギー 128 |
| 6.6.2安定破壊とR曲線 129 |
| 6.6.3平面ひずみ破壊靭性Kic 130 |
| 6.6.4Kic試験法 131 |
| 6.7弾塑性破壊力学 133 |
| 6.7.1弾塑性破壊靭性 133 |
| 6.7.2Jicとδic 133 |
| 7. 繰り返し変形と疲労 136 |
| 7.1疲労寿命と疲労過程 136 |
| 7.2S-N曲線とコフィン-マンソン則 137 |
| 7.3繰り返し応力-ひずみ応答 140 |
| 7.4単結晶の繰り返し硬化と転位組織 142 |
| 7.4.1A領域での組織 143 |
| 7.4.2B領域での組織 145 |
| 7.4.3C領域での組織 145 |
| 7.5多結晶の繰り返し変形 146 |
| 7.6疲労き裂発生 146 |
| 7.7疲労き列成長 148 |
| 7.8da/dN-△K曲線 149 |
| 7.9パリス則 151 |
| 7.10き裂閉口によるき裂成長速度の遅延 152 |
| 文献 155 |
| 索引 159 |
