金屬構(gòu)件失效分析精簡(jiǎn)版

1、第一章1、失效分析：對(duì)裝備及其構(gòu)件在使用過(guò)程中發(fā)生各種形式失效現(xiàn)象的特征及規(guī)律進(jìn)行分析研究，從中找出產(chǎn)生失效的主要原因及防止失效的措施。2、失效形式：(1)變形失效a彈性變形失效b塑性變形失效（2）斷裂失效a韌性斷裂失效b脆性斷裂失效c疲勞斷裂失效（3）腐蝕失效a局部（點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、腐蝕疲勞）b全面（均勻、不均勻）（4）磨損失效3、引起失效的原因：（1）設(shè)計(jì)不合理：結(jié)構(gòu)或形狀不合理，構(gòu)件存在缺口、小圓弧轉(zhuǎn)角、不同形狀過(guò)渡區(qū)等高應(yīng)力區(qū)（2）選材不當(dāng)及材料缺陷（3）制造工藝不合理：工藝規(guī)范制定不合理（4）使用操作不當(dāng)和維修不當(dāng)4、失效：金屬裝備及其構(gòu)件在使用過(guò)程中，由于

2、應(yīng)力、時(shí)間、溫度、環(huán)境介質(zhì)和操作失誤等因素的作用，失去其原有功能的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。5.自行車的失效形式：磨損；家用液化氣瓶：變形；鍋爐：斷第二章1、鑄態(tài)金屬常見(jiàn)的組織缺陷：a縮孔：金屬在冷凝過(guò)程中由于體積收縮而在鑄錠或鑄件心部形成管狀或分散孔洞稱為縮孔。細(xì)小的縮孔稱為疏松。b偏析：金屬在冷凝過(guò)程中由于某些因素的影響而形成的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象。c內(nèi)裂紋d氣泡和白點(diǎn)2、金屬鍛造及軋制件缺陷：（1）內(nèi)部組織缺陷a粗大的魏氏體組織b網(wǎng)絡(luò)狀碳化物及帶狀組織c鋼材表層脫碳（2）鋼材表面缺陷：折疊、劃痕、結(jié)疤、表面裂紋、分層3、鋼中金屬夾雜物種類：a脆性?shī)A雜物b塑性?shī)A雜物c半塑性變形的夾雜物4、脆性?shī)A雜物易成

3、為疲勞斷裂的裂紋源原因：對(duì)于變形率低的脆性?shī)A雜物，在鋼加工變形過(guò)程中，夾雜物與鋼基體相比變形甚小，由于夾雜物與鋼基體之間的變形性的顯著差異，造成在夾雜物與鋼基體的交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致微裂紋產(chǎn)生或夾雜物本身開(kāi)裂5、a比b的危害大的原因：夾雜物的變形率V可在V這個(gè)范圍變化，若變形率低，鋼經(jīng)加工變形后，由于鋼產(chǎn)生塑性變形，而夾雜物基本上不變形，便在夾雜物和鋼基體的交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致在鋼與夾雜物的交界處產(chǎn)生微裂紋，這些微裂紋便成為零件在使用過(guò)程中引起疲勞破壞的隱患。6、焊接裂紋的分類：熱裂紋：結(jié)晶裂紋、高溫液化裂紋、多邊化裂紋b再熱裂紋c冷裂紋：延遲裂紋、淬硬脆化裂紋、低塑性脆化裂紋d:層狀

4、撕裂7、氧化膜應(yīng)滿足以下條件才具有保護(hù)性：a除致密和完整以外，金屬氧化物本身穩(wěn)定、難溶、不揮發(fā)、不易與介質(zhì)發(fā)生作用而被破壞；b氧化膜與基體結(jié)合良好，有相近的熱膨脹系數(shù)，不會(huì)自行或受外界作用二玻璃脫落；c氧化膜有足夠的強(qiáng)度和塑性，足以經(jīng)受一定的應(yīng)力、應(yīng)變作用，具有足夠強(qiáng)度和抗變形能力。8、金屬氧化膜的生長(zhǎng)規(guī)律：直線規(guī)律、拋物線規(guī)律、對(duì)數(shù)規(guī)律、立方規(guī)律、反對(duì)數(shù)規(guī)律9、腐蝕原電池的模型：鋅在硫酸溶液中的溶解，同時(shí)有氫氣自鋅表面析出。陽(yáng)極（氧化）陰極（還原）析氫、吸氧。陽(yáng)極：Zn-Zn2+ +2e陰極：2H+ +2e-H210、在除氧氣的稀硫酸溶液中鋅板遭受腐蝕而銅板不受腐蝕的原因：銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為

5、0.3419V，在除氧的稀硫酸溶液中，H+不能成為銅的氧化劑，銅不發(fā)生腐蝕；但當(dāng)稀硫酸含氧時(shí)，銅電極的某些部位發(fā)生O2+4H+4e2H2O，O2消耗電子，還原成H2O，這是O2為氧化劑，銅板受腐蝕。11裂紋焊接的分類：熱裂紋：結(jié)晶裂紋、高溫液化裂紋、多邊化裂紋b再熱裂紋c冷裂紋：延遲裂紋、淬硬脆化裂紋、低塑性脆化裂紋d:層狀撕裂12、 為什么高強(qiáng)材料、大型裝備及焊接工藝問(wèn)世后，低應(yīng)力脆斷事故會(huì)不斷地 出現(xiàn)？傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法還能否使用？ 工業(yè)技術(shù)發(fā)展以前，事故比較少，因?yàn)閺V泛采用低強(qiáng)度韌性好的材料制造裝備構(gòu)件，材料低抗裂紋擴(kuò)展有較強(qiáng)的能力，盡管已經(jīng)存在裂紋，但裂紋擴(kuò)展的速度慢，在構(gòu)件壽命期內(nèi)未

6、進(jìn)入裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展階段。而工業(yè)大發(fā)展以后，工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、大型化，高參數(shù)的構(gòu)件采用了低韌性的高強(qiáng)度材料， 采用了對(duì)裂紋敏感的焊接結(jié)構(gòu)，再加上制造和使用過(guò)程的苛刻條件，導(dǎo)致材料損傷基元變化加劇，裂紋易于萌生、長(zhǎng)大、擴(kuò)展成宏觀裂紋。13.脆性斷裂失效的判據(jù) 判據(jù) ,應(yīng)力強(qiáng)度因子判據(jù)，這個(gè)判據(jù)可以解決工程結(jié)構(gòu)很多實(shí)際問(wèn)題。解釋低應(yīng)力脆斷失效的原因計(jì)算構(gòu)件在服役條件下的最大裂紋容限，對(duì)構(gòu)件做出安全評(píng)估根據(jù)構(gòu)件現(xiàn)存的裂紋尺寸，確定構(gòu)件的最大工作應(yīng)力或最大允許載荷若能檢出或從經(jīng)驗(yàn)得出裂紋擴(kuò)展速率，可計(jì)算出構(gòu)件的安全壽命，并制訂出合理的裂紋檢測(cè)周期確立材料強(qiáng)韌化的設(shè)計(jì)思想，或通過(guò)工藝處理提高材料的材料抵抗斷裂

7、的臨界值。第三章1、韌性斷裂特征：a過(guò)程緩慢，變形與裂紋成長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行b不斷消耗外界能量c裂紋擴(kuò)展到臨界尺寸發(fā)生韌性斷裂2、(1)脆性斷裂特征：a低應(yīng)力條件下發(fā)生b在低溫條件下發(fā)生c從金屬構(gòu)件內(nèi)部存在的裂紋作為裂紋源d在體心立方和密排立方金屬材料中出現(xiàn)e沿低指數(shù)晶面穿晶解理（2）A、預(yù)防脆斷的措施：a合理選材合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)b構(gòu)件的最低工作溫度應(yīng)高于材料脆性轉(zhuǎn)變溫度c保證材料有足夠的韌度d減小應(yīng)力集中程度e盡量減小由焊接產(chǎn)生的缺陷B、金屬為什么會(huì)產(chǎn)生脆性斷裂:由于應(yīng)力分布不均勻而造成三向應(yīng)力狀態(tài)，如構(gòu)件的截面突然變化、小的圓角半徑、預(yù)存裂紋、刀痕、尖銳缺口尖端處往往由應(yīng)力集中而引起應(yīng)力不均勻分布，周

8、圍區(qū)域?yàn)榱吮Ｓ|變形協(xié)調(diào)，便對(duì)高應(yīng)力區(qū)以約束，即造成三向拉伸應(yīng)力狀態(tài)（3脆性斷裂的斷口形貌斷口的宏觀形貌：小刻面、人字條紋或山形條紋 (2)斷口的微觀形貌：河流條紋、舌狀花樣、其他花）3、 疲勞斷裂特征：a疲勞負(fù)荷是交變負(fù)荷b在交變負(fù)荷作用下一次應(yīng)力對(duì)構(gòu)件不產(chǎn)生明顯破壞作用c疲勞起源點(diǎn)出現(xiàn)在最大拉應(yīng)力作用下d疲勞斷裂過(guò)程：疲勞裂紋的萌生、疲勞裂紋的擴(kuò)展、瞬時(shí)斷裂4（1）蠕變的定義：金屬材料在長(zhǎng)時(shí)間恒溫、恒應(yīng)力作用下，即使應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，也會(huì)緩慢地產(chǎn)生塑性變形，這種現(xiàn)象稱為蠕變（2）蠕變變形三個(gè)階段產(chǎn)生的原因：第一階段（減速蠕變階段）：因晶內(nèi)滑移和晶界滑動(dòng)等位錯(cuò)剛開(kāi)始，障礙較少，隨后出現(xiàn)位錯(cuò)增殖

9、及空位，位錯(cuò)密度增大，位錯(cuò)逐漸塞積，晶格畸變不斷增加，造成形變強(qiáng)化，蠕變速率隨之降低。第二階段（恒速蠕變階段）：位錯(cuò)移動(dòng)與形變強(qiáng)化成平衡狀態(tài)，這就是穩(wěn)態(tài)蠕變。第三階段（加速蠕變階段）：變形加速增長(zhǎng)，材料喪失抵抗變形的能力，并致裂紋擴(kuò)展斷裂5（1）影響疲勞斷裂的因素及改善途徑1、 構(gòu)件表面狀態(tài)：措施:提高構(gòu)件的表面質(zhì)量（拋光、精磨加工）2、 缺口效應(yīng)與應(yīng)力集中：許多構(gòu)件包含有缺口、螺紋、孔洞、臺(tái)階以及與其相類似的表面積和形狀，也可能有刀痕、機(jī)械劃傷等表面缺陷，這些部位使表面應(yīng)力提高和形成應(yīng)力集中區(qū)，且往往成為疲勞斷裂的起源。措施：設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免應(yīng)力集中，制造工藝要確保缺口質(zhì)量，有缺口的構(gòu)件應(yīng)避

10、免選用缺口敏感的材料3、 殘余應(yīng)力：殘余應(yīng)力預(yù)加負(fù)荷的作用，殘余拉應(yīng)力對(duì)疲勞不利，殘余壓應(yīng)力對(duì)疲勞有利。措施：消除殘余應(yīng)力或保護(hù)表面殘余應(yīng)力。4、 材料的成分和組織：在低循環(huán)疲勞條件下，許多金屬的疲勞壽命和晶粒大小無(wú)關(guān)；而在在高循環(huán)疲勞條件下，晶粒尺寸減小可增加疲勞壽命，但小晶粒又會(huì)增加鋼材對(duì)缺口的敏感性。措施：細(xì)化晶粒工作條件：環(huán)境條件、其中載荷頻率、次載鍛煉、間歇運(yùn)行、服役環(huán)境的溫度及介質(zhì)情況是主要的。5、以?shī)W氏體不銹鋼為例，說(shuō)明貧鉻機(jī)理當(dāng)不銹鋼構(gòu)件在對(duì)晶間腐蝕敏感的溫度(稱敏化溫度650700 )范圍內(nèi)停留一定時(shí)間時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕傾向。 本質(zhì)原因：晶界析出Cr23C6,晶界正貧Cr，

11、在腐蝕介質(zhì)中晶界與晶粒構(gòu)成活態(tài)鈍態(tài)微電池，電池具有小陽(yáng)極大陰極的面積比，這樣就導(dǎo)致晶界區(qū)的腐蝕（1） 碳來(lái)源：鋼中碳固溶度隨溫度變化而變化，高溫時(shí)固溶的碳多，隨溫度下降，碳在鋼中固溶度顯著下降，當(dāng)在650緩冷時(shí)，那些過(guò)飽和的部分碳從奧氏體不銹鋼中析出，且碳的析出阻力很小，很快到達(dá)晶界。（2） 鉻來(lái)源:碳在晶界處與鉻結(jié)合，且鉻在奧氏體中擴(kuò)散阻力大，故形成Cr23C6中的Cr主要消耗晶界處的Cr，晶粒內(nèi)部擴(kuò)散阻力大，因而擴(kuò)散消耗很少。6、 預(yù)防晶間腐蝕措施：a盡可能降低鋼中含碳量，以減少或避免晶界上析出碳化物b采用適當(dāng)?shù)臒崽幚硪员苊饩Ы绯恋硐嗟奈龀龌蚋淖兙Ы绯恋硐嗟念愋?，固溶處理或穩(wěn)定化處理c在不

12、銹鋼中加入適量的穩(wěn)定化元素鈦或鈮，或微量晶界吸附元素硼d選用奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼7、 電偶腐蝕影響因素a材料的起始電位差與極化作用：差值越大腐蝕傾向越大b陰陽(yáng)極的面積比：電偶腐蝕的陽(yáng)極面積減小，陰極面積增大，將導(dǎo)致陽(yáng)極金屬腐蝕加劇，是因?yàn)殡娕几g電池工作時(shí)，陽(yáng)極電流總是等于陰極電流，陽(yáng)極面積越小，則陽(yáng)極上的電流密度越大，即陽(yáng)極金屬的腐蝕速率越大，所以應(yīng)避免大陰極小陽(yáng)極的面積比。c介質(zhì)電導(dǎo)率：導(dǎo)電率增加會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極面積的相對(duì)增加，使陽(yáng)極腐蝕速度反而減小8、 如何理解疲勞斷口上的沙灘條紋（貝殼條紋）與疲勞輝紋，其實(shí)質(zhì)不相同：（1）疲勞輝紋：在疲勞斷口的顯微觀察中可看到a是一系列基本上相互平行的條

13、紋b每一條疲勞輝紋表示該循環(huán)下疲勞裂紋擴(kuò)展前沿線在前進(jìn)過(guò)程中的瞬時(shí)微觀位置c疲勞輝紋可分為韌性輝紋和脆性輝紋d疲勞斷口的微觀范圍內(nèi)，由許多大小不同、高低不同的小斷片組成e輝紋的數(shù)目與載荷循環(huán)次數(shù)相等（2）沙灘花紋：存在在疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)，是疲勞裂紋前沿線間斷擴(kuò)展的痕跡，是由于裂紋擴(kuò)展時(shí)受到障礙導(dǎo)致負(fù)荷周期性突變而產(chǎn)生的9、金屬構(gòu)件常見(jiàn)失效形式及其判斷1. 常見(jiàn)的失效形式分為四大類：變形失效、斷裂失效、腐蝕失效和磨損失效。2. 彈性變形失效原因：過(guò)載、超溫或材料變質(zhì)。(高負(fù)荷、高溫度)3. 塑性變形失效的原因：過(guò)載，使構(gòu)件的受力過(guò)大5. 彈性變形失效與塑性變形失效的區(qū)別：（1）彈性變形的特點(diǎn)：a可

14、逆性b單值性c變形量很?。?）塑性變形的特點(diǎn)：a不可逆性b變形量不恒定c慢速變形d伴隨材料性能的變化10斷裂失效的分類:（1）按斷裂前變形程度分類:韌性斷裂、脆性斷裂（2）按造成斷裂的應(yīng)力類型及斷面的宏觀取向與應(yīng)力的相對(duì)位置分類：正斷、切斷（3）按斷裂過(guò)程中裂紋擴(kuò)展所經(jīng)的途徑分類：沿晶裂紋、穿晶裂紋、混晶裂紋（4）按負(fù)荷的性質(zhì)及應(yīng)力產(chǎn)生的原因分類：疲勞斷裂、環(huán)境斷裂（5）按微觀斷裂機(jī)制分類：解理斷裂、韌窩斷裂、疲勞斷裂、蠕變斷裂、結(jié)合力弱化斷裂11、韌性斷裂的宏觀端口分為哪三個(gè)區(qū)：A. 凹凸不平暗灰色且無(wú)光澤的纖維區(qū) b放射線紋理的灰色有光放射區(qū) c平滑絲光的亮灰色剪切唇區(qū)12、三個(gè)區(qū)域有何特

15、點(diǎn)三個(gè)區(qū)所占整個(gè)斷面面積與什么因素有關(guān)？因素：材料的性能、構(gòu)件截面形狀及尺寸、環(huán)境條件。13、韌性斷口上的等軸韌窩、切變韌窩、撕裂韌窩各在什么應(yīng)力下產(chǎn)生？等軸韌窩：在正應(yīng)力（即垂之于斷面的最大主應(yīng)力）的均勻作用下。切變韌窩：在切應(yīng)力（平行于斷面的最大切應(yīng)力）的作用下撕裂韌窩：在撕裂應(yīng)力作用下出現(xiàn)伸長(zhǎng)的或呈拋物線狀的韌窩14、 韌窩的大小，深淺和數(shù)量與什么因素有關(guān) 韌窩的大小和深淺：決定于材料斷裂時(shí)微孔的核心數(shù)量和材料本身的相對(duì)塑性,韌窩數(shù)量的多少取決于顯微空洞數(shù)目的多少15、腐蝕類型 按腐蝕歷程分：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕； 按腐蝕環(huán)境條件：工業(yè)介質(zhì)的腐蝕、自然環(huán)境的腐蝕；按腐蝕形貌分類

16、：全面腐蝕、局部腐蝕16、均勻腐蝕 定義：如果金屬材質(zhì)和腐蝕環(huán)境都較為均勻，腐蝕均布于構(gòu)件的整個(gè)表面，且以相同的腐蝕速度擴(kuò)散，這種全面腐蝕就是均勻腐蝕防止：選擇合適的耐均勻腐蝕材料、應(yīng)用表面保護(hù)覆蓋層、控制環(huán)境、防蝕劑電化學(xué)保護(hù)方法合理的設(shè)計(jì) 17、點(diǎn)腐蝕（孔蝕或小孔腐蝕） 定義：在構(gòu)件表面出現(xiàn)個(gè)別孔坑或密集斑點(diǎn)的腐蝕稱為點(diǎn)腐蝕 特征：1、特定材料，有鈍化特性、陽(yáng)極性鍍層2、在特定的介質(zhì)中3、特定電位4、孔蝕小5、隱蔽性6、局部的、有分散的，也有密集的7、經(jīng)歷一個(gè)誘導(dǎo)期，但長(zhǎng)短不一8、當(dāng)受到應(yīng)力時(shí)，點(diǎn)蝕孔易成為裂紋源措施：1材料方面的措施：A選用耐點(diǎn)蝕性能良好的金屬材料B對(duì)材料進(jìn)行合理的熱處理

17、C鈍化處理或陽(yáng)極氧化處理，使表面膜均勻致密2,、改善使用環(huán)境的措施A降低環(huán)境的侵蝕性B 提高溶液的流速或攪拌溶液C定期進(jìn)行清洗D添加緩蝕劑E 陰極保護(hù)的電化學(xué)保護(hù)方法18、縫隙腐蝕 定義：金屬之間或金屬與非金屬之間形成很小的縫隙，使縫隙內(nèi)介質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，從而引起縫內(nèi)金屬加速腐蝕局部腐蝕形式稱為縫隙腐蝕特征（與點(diǎn)蝕比）：1可發(fā)生在所有金屬及合金上，對(duì)材料無(wú)特定限制2對(duì)介質(zhì)無(wú)特定限制3易發(fā)生；措施：a材料方面的措施：A選用耐點(diǎn)蝕性能良好的金屬材料B對(duì)材料進(jìn)行合理的熱處理C鈍化處理或陽(yáng)極氧化處理，使表面膜均勻致密b改善使用環(huán)境的措施A降低環(huán)境的侵蝕性B 提高溶液的流速或攪拌溶液C定期進(jìn)行清洗D添加

18、緩蝕劑E 陰極保護(hù)的電化學(xué)保護(hù)方法19、晶間腐蝕定義：晶間腐蝕是指構(gòu)件金屬材料的晶界及其鄰近部位優(yōu)先受到腐蝕，而晶粒本身不被腐蝕或腐蝕很輕微的一種局部腐蝕。特征：1、腐蝕只沿著金屬的晶粒邊界及其鄰近區(qū)域狹窄部位無(wú)規(guī)則取向擴(kuò)展2、晶粒本身不被腐蝕或腐蝕很輕微或整個(gè)晶?？赡芤蚱渚Ы绫黄茐亩撀?、結(jié)合力大大削弱，嚴(yán)重時(shí)使構(gòu)件完全喪失力學(xué)強(qiáng)度和韌性4、敏感性通常與構(gòu)件成型熱加工有關(guān)5、難于發(fā)現(xiàn)及檢測(cè)20、電偶腐蝕 定義:侵泡在電解質(zhì)通溶液中的金屬構(gòu)件,當(dāng)其與不同電極電位的其他構(gòu)件接觸(包括能電子導(dǎo)電的非金屬),或該金屬構(gòu)件的提東部為存在電位差時(shí),電位較負(fù)的金屬或部位腐蝕加速,這就是電偶腐蝕措施:（涂

19、層涂覆表面）1.選擇電偶序中盡可能靠近的金屬組合,電位差越小越好2.盡量避免小陽(yáng)極大陰極的結(jié)構(gòu)3.如無(wú)可避免要產(chǎn)生小陽(yáng)極大陰極的電偶腐蝕,則小陽(yáng)極的構(gòu)件要設(shè)計(jì)成可更換的,沒(méi)有介質(zhì)塞積區(qū)的結(jié)構(gòu)4.在兩種金屬間通過(guò)使用涂層,加入非金屬墊片等來(lái)絕緣或斷開(kāi)回路5.保護(hù)涂層是抗腐蝕最普通的方法,如果只能涂?jī)煞N金屬的一種,則要涂在惰性較大的陰極金屬表面上6.添加緩蝕劑來(lái)減少環(huán)境的侵蝕或控制陰極或陽(yáng)極反應(yīng)速率7.陰極保護(hù)是所推薦的電化學(xué)保護(hù)方法之一.21、氫腐蝕 定義:把氫對(duì)鋼的物理作用所引起的損傷叫做鋼的氫脆,而把氫與鋼的化學(xué)作用引起的損傷叫做氫腐蝕 特征:1.氫與碳生成甲烷的反應(yīng)不可逆2.氫腐蝕經(jīng)歷了孕

20、育期和快速腐蝕階段3.氫腐蝕的程度可用構(gòu)件脫碳層的深度或材料斷面收縮率損失來(lái)衡量 措施: 主要從選擇合適的鋼材和提高鋼材質(zhì)量方面預(yù)防氫腐蝕的產(chǎn)生.一般含碳量低及加入碳化物形成元素的低合金鋼有較高的抗腐蝕性能.如果使用環(huán)境惡劣,則18-8奧氏體鉻鎳不銹鋼是常用的性能優(yōu)越的抗氫腐蝕用鋼.鋼材潔凈,優(yōu)質(zhì)則能降低腐蝕傾向.22、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的特征：a材料b應(yīng)力c環(huán)境d電位。23、腐蝕疲勞的特點(diǎn)：腐蝕促使疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展腐蝕疲勞對(duì)環(huán)境介質(zhì)沒(méi)有特定的限制腐蝕疲勞不存在疲勞極限 與交變載荷的特性有密切關(guān)系腐蝕疲勞斷裂的形貌特征。其預(yù)防措施為了抗機(jī)械疲勞降低構(gòu)件的應(yīng)力是比較有效的措施減少金屬材料構(gòu)件的腐蝕

21、是常用的辦法24、磨損失效的類型：磨料磨損、粘著磨損、沖蝕磨損、微動(dòng)磨損、腐蝕磨損、疲勞磨損。25、磨料磨損與硬度關(guān)系： 磨料磨損不僅取決于材料的硬度Hm,更主要是取決于材料的硬度Hm與磨粒硬度Ha的比值。當(dāng)Hm/Ha超過(guò)一定值后，磨損量會(huì)迅速降低。26、 粘著磨損的特征：磨損表面有細(xì)的劃痕，沿滑動(dòng)方向可能形成交替的裂口、凹穴。最突出的特征是摩擦副之間有金屬轉(zhuǎn)移，表層金相組織和化學(xué)成分均有明顯變化，磨損產(chǎn)物多為片狀和小顆粒。疲勞磨損的特征：出現(xiàn)點(diǎn)蝕及剝落。疲勞磨損與整體疲勞具有不同的特點(diǎn)：（1）裂紋源與裂紋擴(kuò)展不同（2）疲勞壽命不同（3）疲勞磨損反復(fù)摩擦。27.沖蝕磨損可細(xì)分為 噴砂式?jīng)_蝕；雨

22、蝕、水滴沖蝕；泥漿沖蝕；氣蝕（空泡腐蝕）28、韌性斷裂原因：韌性斷裂的原因是是各種影響因素造成的材料強(qiáng)度不足；措施：（1）設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮構(gòu)件的承載能力（2）操作保持儀表完好的狀態(tài)，準(zhǔn)確顯示操作工況（3）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程（4）隨時(shí)注意有無(wú)異常變形（5）定期測(cè)厚29、判斷疲勞源的產(chǎn)生應(yīng)注意：哪些疲勞源是初生的，哪些疲勞源是次生的，判斷疲勞源產(chǎn)生的先后，應(yīng)根據(jù)疲勞條紋的密度、疲勞源區(qū)的光亮度和臺(tái)階情況來(lái)確定起始次序。30、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂：金屬材料在靜拉伸應(yīng)力和特定的腐蝕介質(zhì)協(xié)同作用下，所出現(xiàn)的低于其強(qiáng)度極限的脆性開(kāi)裂現(xiàn)象。31、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的預(yù)防措施：a合理選材和提高金屬材料的質(zhì)量b控制和降低應(yīng)力c改

23、善環(huán)境條件，采取保護(hù)措施：（1）改變介質(zhì)條件（2）采用有機(jī)涂層（3）正確地利用緩蝕劑，改變腐蝕環(huán)境的性質(zhì)（4）采用電化學(xué)保護(hù)的方法32、腐蝕疲勞：金屬材料在交變載荷及腐蝕介質(zhì)的共同作用下所發(fā)生的腐蝕失效現(xiàn)象。特點(diǎn)：a腐蝕促進(jìn)疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展b腐蝕疲勞對(duì)環(huán)境介質(zhì)沒(méi)有特定的限制c腐蝕疲勞不存在疲勞極限d腐蝕疲勞與交變載荷的特性有密切關(guān)系e腐蝕疲勞斷裂的形貌特征；預(yù)防措施：a為了抗機(jī)械疲勞b降低構(gòu)件的應(yīng)力是比較有效的措施c減少金屬材料構(gòu)件的腐蝕是常用的方法33、沖蝕磨損：流體或固體以松散的小顆粒按一定的速度和角度對(duì)材料表面進(jìn)行沖擊所造成的磨損。分類：噴砂式?jīng)_蝕、雨蝕、水滴沖蝕、泥漿沖蝕、氣蝕34

24、、.微動(dòng)磨損：兩個(gè)配合表面之間由一微小振幅的相對(duì)振動(dòng)所引起的表面損傷，包括材料損失、表面形貌變化、表面或亞表層塑性變形或出現(xiàn)裂紋等。分類：a是該構(gòu)件原設(shè)計(jì)的兩個(gè)物體接觸面是靜止的，只是由于受到振動(dòng)或交變應(yīng)力作用，使兩個(gè)匹配面之間產(chǎn)生微小的相對(duì)滑動(dòng)，由此造成磨損；b是各種運(yùn)動(dòng)副在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于環(huán)境振動(dòng)而產(chǎn)生微振造成磨損。35、彈性變形失效的防護(hù)措施：（1）選擇合適的材料或構(gòu)件結(jié)構(gòu)（2）確定適當(dāng)?shù)臉?gòu)件匹配尺寸或變形的約束條件（3）采用減少變形影響的連接件。36.塑性變形失效預(yù)防措施：（1）合理選材（2）準(zhǔn)確地確定構(gòu)件的工作載荷正確進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算、合理選取安全系數(shù)及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少應(yīng)力集中及降低應(yīng)力集中水平（3）嚴(yán)格按照加工工藝規(guī)程對(duì)構(gòu)件成形減少殘余應(yīng)力（4）嚴(yán)禁構(gòu)件運(yùn)行超載（5）監(jiān)測(cè)腐蝕環(huán)境構(gòu)件強(qiáng)度尺寸的減小38材料抵抗蠕變的能力用蠕變極限及持久強(qiáng)度來(lái)衡量。蠕變極限是高溫長(zhǎng)期載荷下材料的抵抗塑性變形的能力指標(biāo)，用給定溫度下材料產(chǎn)生規(guī)定蠕變速率的應(yīng)力值或材料產(chǎn)生一定蠕變變形量的應(yīng)力值來(lái)表示第四章1.失效分析的程序（1）、接受任務(wù)明確目的要求：當(dāng)對(duì)所分析的失效構(gòu)件有初步了解后應(yīng)明確分析的目的和要求（2）調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)及收集背景資料：a現(xiàn)場(chǎng)失效信息的收集、保留與記錄b調(diào)查、訪問(wèn)和背景資料的收集（3）、失控件的觀察、檢測(cè)和試驗(yàn)：a觀察：失控構(gòu)件包括能收集到的全部殘片在內(nèi)，要在清洗前