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《Fundamentals of Hydrogen Embrittlement》由日本早稻田大学的名誉教授 Michihiko Nagumo 所著，施普林格出版社出版。2023 年出版的是第 2 版，该书是第一本全面论述金属材料（主要是钢）氢脆基本原理的书籍。涵盖了氢脆领域的多个方面，从氢在材料中的基本行为，到其在力学性能退化中的各种表现形式，为从事氢相关问题研究的学生和研究人员提供了对氢脆的全面视角。该书共分为 11 章，包括固溶体、氢的捕获及其直接检测、氢与晶格缺陷的相互作用、氢的扩散和输运、变形行为、氢脆的宏观表现、氢脆的微观特征、钢中氢脆的微观结构效应、断裂的力学方面（脆性断裂模型）、断裂的力学方面（塑性主导断裂模型）以及大气环境中的延迟断裂。

Michihiko Nagumo（南雲道彦）是日本材料科学领域的知名学者，在早稻田大学有着长期而卓越的学术生涯。1955 年毕业于东京大学理学部物理学专业，1960 年在东京大学数理科学研究科毕业。1960 年至 1988 年在日本钢管公司工作，1988 年至 2003 年担任早稻田大学教授，2000 年至 2002 年担任早稻田大学材料科学与技术实验室主任。2003 年后成为早稻田大学名誉教授。曾担任日本金属学会主编（《材料学报，JIM》）、日本钢铁协会理事等多个重要学术职务。主要研究方向为材料加工与微观结构控制、结构材料与功能材料、金属材料性能，尤其在氢脆领域有深入研究。获得过日本钢铁协会名誉会员、日本塑性加工学会功劳奖、日本钢铁协会西山纪念奖等众多奖项。

第一章

?1.1 溶解度

1.2 晶格位置

1.3 偏摩尔体积和应变场

1.4 溶解热的原子尺度计算

参考文献

第 2 章 氢陷阱及其直接检测

2.1 氢陷阱的表现和分析

2.2 氢陷阱和分布的检测

2.3 氢分布可视化

2.4 氢分布的间接检测

参考文献

第 3 章 氢与晶格缺陷的交互作用

3.1 位错

3.2 空位

3.3 析出相

3.4 晶界

3.5 孔隙和表面

参考文献

第 4 章 氢的扩散及传输

4.1 扩散系数的确定

4.2 氢扩散随机理论

4.3 位错运动导致的氢扩散

4.4 沿晶界的加速扩散

参考文献

第 5 章 变形行为

5.1 弹性模量

5.2 流变应力

5.3 应力松弛和蠕变

5.4 位错活动的直接观察

5.5 弹性力学和原子尺度计算

参考文献

第 6 章 氢脆的宏观表现

6.1 拉伸实验

6.2 断裂力学实验

6.3 疲劳失效

6.4 延迟断裂

参考文献

第 7 章 氢脆的微观表征

7.1 裂纹萌生位置

7.2 断口形貌特征

7.3 应变局域化

7.4 裂纹萌生前的损伤积累

参考文献

第 8 章 钢材氢脆的微观结构效应

8.1 马氏体钢和贝氏体钢

8.2 多相钢

8.3 奥氏体不锈钢

参考文献

第 9 章 断裂力学特征 (第 1 部分) 脆性断裂模型

9.1 内压理论

9.2 表面吸附理论

9.3 晶格减聚力理论

9.4 沿晶断裂理论

9.5 脆性断裂模型小结

参考文献

第 10 章 断裂力学特征 (第 2 部分) 塑性断裂模型

10.1 韧性断裂的基本概念

10.2 氢增强局部塑性理论

10.3 吸附诱导位错发射理论

10.4 自催化孔洞形成与剪切局部化理论

10.5 氢增强应变诱导空位理论

10.6 韧性断裂模型小结

参考文献

第 11 章 大气环境长期暴露下的延迟断裂

11.1 背景

11.2 延迟断裂导致材料失效的特例

11.3 断裂形貌特征和微观作用机理

11.4 延迟断裂敏感性评估

11.5 结束语

参考文献