材料失效分析及案例

1、材料失效分析與預(yù)防及案例分析一、失效零件由于某種原因，導(dǎo)致其尺寸、形狀、或材料的組織與性能發(fā)生變化而不能完滿地完成指定的功能。二、失效危害性1失效導(dǎo)致機(jī)械不能正常工作，降低生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品質(zhì)量，誤工誤事。2失效導(dǎo)致機(jī)械不能工作，停工停產(chǎn)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。3失效導(dǎo)致機(jī)毀人亡三、失效分析失效分析判斷零件失效性質(zhì)、分析零件失效原因、研究零件失效的預(yù)防措施的技術(shù)工作。四、失效分析內(nèi)容、判斷失效性質(zhì)：畸變失效、斷裂失效、磨損失效、腐蝕失效。、分析失效原因：設(shè)計(jì)、材料、加工、裝配、使用、維護(hù)。、研究失效的預(yù)防措施：修改設(shè)計(jì)、更換材料、改進(jìn)加工、合理裝配、正確使用、及時(shí)維護(hù)。五、失效分析技術(shù)金相分析技術(shù)

2、，斷口分析技術(shù)，力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)，理化分析測(cè)試技術(shù)，晶體結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)力分析技術(shù)。六、失效案例汽車離合器殼體開裂失效分析1粗視分析離合器殼體由鋁合金鑄造而成。一個(gè)殼體破斷為兩部分，一個(gè)殼體一側(cè)的裂紋長(zhǎng)另一側(cè)有一條長(zhǎng)的裂紋。裂紋的起始位置均在殼體側(cè)面下方的交界處。殼體側(cè)面的內(nèi)表面呈。和。夾角無(wú)明顯的過(guò)渡園角。裂紋擴(kuò)展方向與該處所受拉應(yīng)力的方向垂直。2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研離合器安裝情況：離合器左邊與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)右邊與變速器相聯(lián)。離合器殼體受到較大彎矩作用。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)殼體受到強(qiáng)烈振動(dòng)。殼體下部受到瞬時(shí)大的拉應(yīng)力作用在應(yīng)力集中處容易產(chǎn)生裂紋造成開裂或破斷。3立體顯微鏡下觀察斷裂面有放射狀撕裂棱。斷

3、面上有許多閃光的小點(diǎn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)有園形、橢園形的空洞。最大的一個(gè)橢園形孔洞尺寸為X2這些空洞的內(nèi)表面呈熔融金屬凝固態(tài)為鑄造缺陷氣孔。4顯微分析觀察裂紋形態(tài)及擴(kuò)展方向。裂紋端部位于殼體兩側(cè)面內(nèi)表面相交處裂紋上及其附近有大大小小的氣孔裂紋垂直于殼體邊緣擴(kuò)展。、掃描i電鏡分金相顯微組織由白晶體黑色細(xì)針化合物組成韌性下降。裂紋穿過(guò)氣I的裂沿晶含沿晶或相界斷裂和牙晶斷裂兩種:e為有害相導(dǎo)致殼體材料的混合斷裂。在裂紋快速擴(kuò)展區(qū)斷裂形貌呈山脊?fàn)钏毫牙狻?、能譜成分分析對(duì)殼體材料和組織中的條狀物進(jìn)行成分分析。成分。含有合金的成分接近于鑄造鋁合金生成有害相細(xì)針狀的化合物降低了該合金的韌性。條狀物的含量很高確定其為晶體。7硬度測(cè)定布氏硬度測(cè)定硬度為。該殼體的硬度值與鑄造鋁合金的硬度相近。顯微硬度測(cè)定白色塊狀物；條狀物合金的硬度較低反映該合金的強(qiáng)度也較低只能用于對(duì)強(qiáng)度要求不高的鑄件。8斷裂原因分析所用材料強(qiáng)度低氣孔多。合金含鐵量高出現(xiàn)較多的針狀化合物使韌性大大降低。殼體兩側(cè)面的內(nèi)表面無(wú)明顯的過(guò)渡園角導(dǎo)致應(yīng)力集中。安裝結(jié)構(gòu)不甚合理導(dǎo)致殼體承受彎矩過(guò)大振動(dòng)厲害。易于開裂。殼體受彎矩作用同時(shí)受到強(qiáng)烈振動(dòng)迭加了扭矩在殼體應(yīng)力集中處產(chǎn)生微裂紋裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致開裂、破斷。9改進(jìn)措施材料方面更換材料采用強(qiáng)度較高的、。降低含鐵量進(jìn)行良好的變質(zhì)